INSTUMENTOS DE MEDICIÓN DINÁMICA
Dete term rmin inaa De Entrega
Conn Co
la ca cant ntid idaad de flfluj ujoo qu quee ci circ rcul ulaa a tr trav avés és de un ele leme ment ntoo pri rima mari rioo de me meddic ició ión. n.
altos volúmenes, ya que se mid ideen en form rmaa volumétrica ó másic icaa.
la me medi dici ción ón din inám ámic icaa no ha hayy in inci cidden enci ciaa de dell err rror or hu huma mano no que se pu pued edee pro rodu duci cirr.
Dete term rmin inaa De Entrega
Conn Co
la ca cant ntid idaad de flfluj ujoo qu quee ci circ rcul ulaa a tr trav avés és de un ele leme ment ntoo pri rima mari rioo de me meddic ició ión. n.
altos volúmenes, ya que se mid ideen en form rmaa volumétrica ó másic icaa.
la me medi dici ción ón din inám ámic icaa no ha hayy in inci cidden enci ciaa de dell err rror or hu huma mano no que se pu pued edee pro rodu duci cirr.
Aspectos importantes Aspectos importantes de la Medición Dinámica
Son importantes las consideraciones para la selección del medidor, tales como tipo de fluido, condiciones de proceso y cond co ndici icion ones es de in inst stala alació ción. n. La medició iónn puede ser volumétric icaa ó másic icaa. En algunos casos se utilizan sistemas automáticos de muestreo, con los cuales se obtiene una mezcla mas homogé génnea y representa tattiv ivaa, para lo loss análilissis de laborato tori rioo necesarios. Algunos medidores tienen incorporados computadores de flfluj ujo, o, qu quee re real aliz izan an to toda dass la cor orre recc ccio ionnes di dire rect ctam ameente te..
Medidor de turbina
Medidor de placa de orificio
Medidor tipo coriolis
MEDICIÓN DE HIDROCARBUROS LÍQUIDOS POR MEDIDORES DINÁMICOS Medidor de desplazamiento positivo
Medición del volumen de líquido de petróleo y productos refinados, que están normalmente en la fase líquida a la presión atmosférica y la temperatura ambiente . Este medidor no se aplica a la medición de fluidos en dos fases. La aplicación de API MPMS Capítulo 5 para medición de fluidos de alta presión de vapor debe ser cuidadosamente revisada y debe ser id d j t t t íti
Medidor de desplazamiento son normalmente utilizados para medir las transferencias del petróleo líquido. En muchas situaciones un tipo de medidor es preferido, en otros casos, la elección de cualquiera es satisfactoria. •No
se utiliza para gases •El fluido debe ser líquido limpio y debe poseer cierta viscosidad. •Se utiliza como totalizador. En el 10% de las aplicaciones industriales •Tiene baja fricción y es de bajo mantenimiento.
GUÍAS PARA LA SELECCIÓN DEL TIPO DE MEDIDOR DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
La presión.
La temperatura.
La contaminación del líquido.
La viscosidad.
El caudal.
VENTAJAS
Exactitud. Capacidad en la medición de líquidos viscosos. Capacidad de operar sin necesidad de un motor externo. Capacidad para registrar valores próximos al cero. Modo simple de operar.
DESVENTAJAS
Susceptibles a la corrosión y a la erosión. Susceptible al daño por baches de gas. Reducción severa en el flujo cuanto el medidor está atascado. Requerimientos de mantenimiento incremental.
ELECCIÓN DE UN MEDIDOR TIPO TURBINA Ó DE DESPLAZAMIENTO
Los medidores de turbina tienen un rotor de aspa que puede girar libremente cuando el fluido lo empuja, entonces la velocidad de rotación de la turbina es proporcional a la velocidad del fluido. Para determinar el número de revoluciones de la turbina el medidor consta de un dispositivo captador que genera un impulso eléctrico cada vez que un álabe de la turbina pasa frente a él.
Exactitud 1%Vm El fluido debe ser limpio y poco abrasivo. Sirve para líquidos y gases. Variabilidad del rango 30:1 No se utiliza para control
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Precisión. Amplio rango de flujo. Tamaño grande, pequeño y mediano. Larga vida útil. Amplios rangos de temperatura y presión.
Necesidad de acondicionamiento de flujo. Posible necesidad de controlar la presión atrás para evitar la cavitación. Dificultad en la medición de líquidos de alta viscosidad. Susceptibilidad de incrustaciones o depósitos.
En este tipo de medidores el fluido pasa a través de un tubo en forma de “U” Este tuvo vibra a su frecuencia natural, excitado por un campo magnético Esta combinación de fuerzas causa que el tubo experimente una torsión. Durante la segunda mitad del ciclo cuando el tubo se mueve hacia abajo la torsión
Principio de Funcionamiento Estos medidores utilizan emisores y receptores de ultrasonido situados ya sea dentro o fuera de la tubería, son buenos para medir líquidos altamente contaminados o corrosivos, porque se instalan exteriormente a la tubería. Los medidores tienen una exactitud de 0,5% a 5% y una
Medidor de ultrasonido por diferencia de tiempos.
En este caso se dispone de uno o mas pares de transmisoresreceptores de ultrasonido, colocados diametralmente opuestos, formando un ángulo (α) con el eje de la tubería. El principio de medición se basa en medir la diferencia en el tiempo que tarda en viajar una onda de ultrasonido aguas abajo, con respecto al tiempo que le toma en viajar aguas arriba. En los medidores de haz múltiple, se mide la velocidad del fluido en diversos planos y se obtiene un promedio
COMPARACIÓN DE LOS DISTINTOS TIPOS DE MEDIDORES DESPLAZAMIENTO POSITIVO
TURBINA
CORIOLIS
Bajo precio en pequeños
Bajo precio
Amplia gama de técnicas de medición (engranaje, pistón, helicoidal)
Tecnología tradicional
Buen desempeño en alta viscosidad
Amplio rango de temperatura y
Insensible a la viscosidad
Unidireccional
Unidireccional
Bidireccional
Daño por bolsas de aire
Baja caída de presión
Perdida de presión
Volumétrico
Volumétrico
Másico
Rangeabilidad limitada
Rangeabilidad limitada
Alta Rangeabilidad
Exactitud y calibración dependientes de la viscosidad
Excelente repetibilidad
Alta exactitud y repetibilidad
Alto mantenimiento
Requiere mantenimiento
Mínimo mantenimiento
Sin restricciones (analizar las posibilidades de cavitación)
Numero Reynolds> 4000
Insensible al numero reynolds
Alto costo de instalación y mantenimiento
Alto costo de instalación y mantenimiento
Sin partes móviles
Ninguna condición especial de flujo
Medición Dinámica
Los medidores se instalan normalmente en posición horizontal. Cuando el rango de caudal es demasiado grande para cualquier medición un banco de medidores podrían ser instalados en paralelo. Los medidores deberán instalarse de manera que operan a su máximo, dependiendo de su vida útil. filtros, trampas de sedimentos, tanques de sedimentación, separadores de agua, o una combinación de estos artículos, o cualquier otros elementos que puedan servir se puede utilizar. Los medidores deberán estar adecuadamente protegidos contra las pulsaciones de la presión y el exceso de sobretensiones Una válvula de alivio puede ser necesaria para mantener la presión en el medidor y el probador por encima de la presión de vapor.
Estas correcciones se hacen únicamente cuando se calibra el medidor. Al momento de vender, custodiar o transferir crudo hay que corregir dos parámetros para llevarlos a condiciones estándar: •Gravedad
API
•Volumen
Al corregirlos, tenga en cuenta que estos parámetros dependen de: •La
temperatura y presión del crudo. •La temperatura y presión en el acero del probador
Todos los cálculos a continuación nos llevaran al factor del medidor (FM) que es el que finalmente convierte el volumen de crudo medido a condiciones estándares.
Computador del sistema PECO en la sala de control de PS1
Una sustancia cambia ciertas propiedades como su viscosidad y gravedad específica si la temperatura varía; la gravedad API, que dice mucho de la capacidad energética y el valor del crudo, se ve muy afectada por esta variación. Para comparar la gravedad API de un crudo, ésta debe estar convertida o corregida a 60ºF.
Tomando una muestra con un hidrómetro se mide la gravedad API y la temperatura del crudo en ese momento. Por medio de unas tablas, se busca la gravedad API que tendría el crudo si fuese enfriado (o calentado) hasta 60ºF. Por ejemplo, para una muestra 46API a 74ºF el grado sería 44.8 API si se enfría
Esta corrección requiere más parámetros, pues más factores lo afectan. El propósito es que a partir del volumen que se mide a cierta temperatura y presión se convierte o corrige al volumen que ocuparía si se ajusta a 60ºF. Para pasar el volumen a 60ºF, hay que hacer corrección por: temperatura del líquido en el medidor (CTLM) •La presión del líquido en el medidor (CPLM) •La
•La
temperatura del líquido en el probador (CTLP) •La presión del líquido en el probador (CPLP) •La temperatura del acero en el probador (CTSP)
FACTOR DE MEDICIÓN
Cuando la lectura directa no es requerida, el uso de un factor de medición es preferido por varias razones: Es difícil o imposible para ajustar el mecanismo de calibración del medidor para registrar con la misma resolución que se logra cuando un factor de medición se determina. El ajuste por lo general exige uno o más pasadas para confirmar la exactitud del ajuste. En aplicaciones donde la medición se va a utilizar con diferentes líquidos o en varios conjuntos de condiciones de operación, un factor diferente de medición se puede determinar para cada líquido, y para cada conjunto de condiciones de funcionamiento.
CONDICIONES QUE PUEDEN AFECTAR EL FACTOR DE MEDICION Caudal. La viscosidad del líquido. Temperatura del líquido. La presión del líquido que fluye. de limpieza y Características lubricación del líquido. Fallos en el sistema de prueba.
de
CAUSAS DE VARIACION EN EL FACTOR DE MEDICIÓN
Hay muchos factores que pueden alterar la acción de un medidor de desplazamiento. Algunos factores, como: La entrada de sustancias extrañas en el medidor. Otros factores son dependen de las propiedades del líquido medido, éstas deberán superarse mediante adecuadamente el diseño y funcionamiento de la medición del sistema. Las variables que tienen el mayor efecto en el factor de medición son el caudal, viscosidad, temperatura y sustancias extrañas (por ejemplo, la parafina en el líquido).
Por fin hemos llegado al valor que es utilizado para corregir el volumen medido por la turbina: el factor del medidor (FM).
FM
VCP VCM
Como ya los volúmenes están corregidos a 60ºF (condiciones estándares) el cálculo es muy sencillo. Debe darse redondeado a 4 cifras decimales. Por ejemplo: VCP = 32.832 BBL VCM = 32.804 BBL
FM
32.832 32.804
1.0008535
FM = 1.0009 Recuerde que medir es comparar una medida contra un patrón. El factor del medidor o factor de corrección ajusta la medida al patrón.
En el factor del medidor (FM):
FM
VCP VCM
CTLP CPLP CTSP CPSP VolumenProver @ 60ºF CTLM CPLM
Pulsos K Factor
El K-Factor es constante. Es un valor que es propio de cada turbina y que lo debe suministrar el fabricante. En Caño Limón mantienen constante el FM y varían el K-Factor, pero sólo para efectos de cálculos ya que el que realmente varía es el FM y no el K-Factor. Por eso es que en el Campo no se dice Homologación del Factor del Medidor sino Homologación del K-Factor; es la misma operación sólo que despejando otra variable.
Figura 2. Curva típica de exactitud
