Libro Transporte Parte 2

Perdidas de presión a través del Método HELMICK B= Caudal@ 60° F (BPH) B´=Caudal @ temperatura de fujo (BPH) U=Viscosidad @ temperatura de fujo (SSU= Secods Sa!"olt Ui#ersal) γ= Viscosidad ciem$tica @ temp% fujo (cst&=cetisto&) S= 'ra#edad especica @temp% de fujo (r*cc) d= +i$metro de la tu"er,a (pul) = Factor Factor de -ricci. o -ai (piot) ƒ Re= /ro% de e!olds ∆P= Perdida de presi. por -ricci. *1000 pies (psi*pies) Paso 1! +etermiar la #iscosidad a temperatura de fujo

Si U a la temperatura de fujo es meor 2ue 345 SSU se de"e ecotrarse la #iscosidad ciem$tica e la Fi% 1 /i trasporte e el mudo reali7a a 8a 90°F i :a 400°F

Paso "! Co Co la

temperatura de fujo determie

B;co la siuiete -ormula B;= <B Si dispoe como dato la ra#edad especica utilice la Fi% 3 Si dispoe como dato de la ra#edad >P? utilice la Fi% 4

Paso #! +etermie el tipo de fujo

0 adelate

100

4900

Aamiar Aamia r

rasici. rasi ci.

ur"uleto ur"ule to

a) Si U 8 345 345 de"e utili7ar utili7ar la la siuiete siuiete -ormula -ormula

") Si U: 345 345 se de"e utili utili7ar 7ar la siuiet siuiete e -ormula -ormula ! sacamos de la ta"la 1 datos 2ue se ecesita como m,imo so dos +/ (di$metro omial) jemplo 15E

+?(di$metro itero) 

 (espesor)

D(peso ) 16

P$S% &! +etermiar la GP

a) Si U8345 U8345 eAam eAamia iarr ") Si U:345 U:345 eAamia eAamiarr c) Si e erasic rasicio io d) Si e e ur"u ur"ule leto to   lo sacamos de ta"la 1 +/ (di$metro /omial) jemplo 15E

+? (di$metro itero)

(espesor D(peso ) ) 0%39

ƒ=f a c t ordePi ggo tl os a c a mo mosdel aFi g.4

16 4

4

Paso #! +etermie el tipo de fujo

0 adelate

100

4900

Aamiar Aamia r

rasici. rasi ci.

ur"uleto ur"ule to

a) Si U 8 345 345 de"e utili7ar utili7ar la la siuiete siuiete -ormula -ormula

") Si U: 345 345 se de"e utili utili7ar 7ar la siuiet siuiete e -ormula -ormula ! sacamos de la ta"la 1 datos 2ue se ecesita como m,imo so dos +/ (di$metro omial) jemplo 15E

+?(di$metro itero) 

 (espesor)

D(peso ) 16

P$S% &! +etermiar la GP

a) Si U8345 U8345 eAam eAamia iarr ") Si U:345 U:345 eAamia eAamiarr c) Si e erasic rasicio io d) Si e e ur"u ur"ule leto to   lo sacamos de ta"la 1 +/ (di$metro /omial) jemplo 15E

+? (di$metro itero)

(espesor D(peso ) ) 0%39

ƒ=f a c t ordePi ggo tl os a c a mo mosdel aFi g.4

16 4

4

Ej emp mpl o 200BPDdeunpet r ól eode23° APIt i eneunavi s c osi dadde500SSUfluyeat r avés deunat ub e r í ade1 0 0 0pi e syundi á me me t r ode8pul g. q uet i e neune s pe s o rde0 . 2 7 6 pul g. Enc ue nt r el ape r di dadepr e s i ó ne nPs i , l at e mp mpe r a t ur adefluj oe sde6 0 ° F Da t os . B=200BPD API =23° U=500 SS U L=1 0 0 0 pi e s

=I pul% e= 0%46 pul% GP=J Psi =60°F Paso 1% Co =60°F

Paso 1!

Co =60°F °>P?=43

S= 0%M4 de

Paso "!

Co =60°F °>P?=43

<= 1 de Fi% Fi% 4

Paso #!

Co =I pul% e= 0%46 pul%

= 144 de a"la a"la 1 Flujo tur"uleto

Paso &!

Co =I pul% e= 0%46 pul%

= 0%00000M0

= '() Psi

jemploK 1000 BPH medidos a 60°F de petr.leo crudo de 399 >P? 2ue es "om"eado a lo laro de 54 millas por ua tu"er,a omial de I pul ! espesor 04 pul la temperatura temperatura de fujo es de I0 °F a esa temperatura la #iscosidad #iscosidad es de 195 SSU L calcular la ca,da de presi. e PsiaJ +atosK

B= 1000 BPH >P? = 399

Paso 1K co U=195

U = 195 ssu

-= I0 °F

A = 54 millas

O = 33 cst&

+/= I pul

Paso 4K

= 04 pul -= I0 °F NP=J

Paso 3K

Co +=I pul =04 pul 4= 45

Paso 5K

Ca*da de presiones /os permite calcular - e -uci. de /re

F?'% 93

Co - = I0 ° F °>P? = 399 <= 101 ( 4) B;= &B B;=1011000 BPH = 1010 BPH

'raca para ecotrar el -actor de -ricci. -E +odeK

+= pies

u=pies*se

= l"*

=l"*piese

/re 8 4000

/re : 4000

u"er,a li7a

tu"er,a comercial

jemploK s ua tu"er,a de I%0I pul% +e di$metro itero ! 1 millas de loitud trasporta u petr.leo crudo de 91%5 l"s% *pies3 de desidad ! #iscosidad de 0%006I l"s%*piese co u caudal de 4%6pie3*se 2ue so descarados a presi. atmos-Qrica de 300 pies m$s alto 2ue la descara de la "om"a determie 2ue presi. de descara de"er,a teer la "om"a%

1 atm

A=1 millas +=4%04;;

P

Co /re tu"er,a comercial -=0%0069 % 93 Vericado co la -ormula

= IM60 pies%

=16391 l"*

+i,-etro interno Para calcular el di$metro m$s adecuado se puede estimar el di$metro de la tu"er,a

+espejado +

E.e-plo U caudal de 0%I*se de u petr.leo crudo tiee ua desidad de 65%M l"s* ! ua #iscosidad 0%0009 l"*piese so "om"eados a lo laro de de 14 millas ! presi. de descara de la "om"a es de 190 Psi ! la presi. e el po7o es de IPsi la descara de la "om"a esta a 60 pies so"re la ca"e7a del po7o% Calcular el di$metro itero 2ue re2uiero% +atosK

Patm

R= 0%I = 65%M l"s* T= 0%0009 l"*piese A= 14 millas pies Pd= 190 Psi Ppo7o= I Psi NH= 60 pies += J

Pd NP

A=14 millas 60

A= 14 millas = 63360 pie NP= Pd NP-  Ppo7o  PW  1atm +etermiar la ca,da de presi. total NPtotal= NP  PH NP = Pd  Ppo7o = (190I) psi = 19Ipsi = 4494 l"s* PH=  

NH = 65%M  60 = 3IM5 l"s*

eempla7ado e la -ormulaK =

= 6%MI10 pul

+e 'racaK leer

/rc=

=

'raca e -uci. de dos ecuacioes

>djutar raca)

sta raca os sir#e para ecotrar la #elocidad de fujo ! a tra#Qs de esta calcular el caudal% X= 3%4I1lo Y1

(Comercial)

X= 3%60  lo Y1%4 (Ai7a)

Por lo tatoK

jemploK Por ua tu"er,a de di$metro itero de 0%63 pies se trasporte petr.leo crudo de desidad 9I l"s* ! ua #iscosidad de 0%0311 l"*psi si lamaZima presi. de tra"ajo es de 600 psi para "om"ear 1I millas% Calcular la capacidad de la l,ea si el ta2ue de descara esta a presi. atmos-Qrica ! 3I9 pies so"re la descara de la "om"a% +atosK += 0%63 pies [= 3I l"s* T= 0%0311 l"*piese 3I9 -t PmaZ tra"ajo= 600 Psi A= 1I millas GH= 3I9 psi R= J

600 PS?

GPt= Pd  PW Pd= PW=   GH = GPt= (I650044330) l"*pie4 = 6500 l"*pie4

leer de raca X= M%6

+espejo uK

R= u  >

AoopsK ate la ecesidad de icremetar el fujo si pro#ocar ua ma!or ca,da de presi. e el sistema la soluci. m$s co#eiete ! m$s com es eZpadir la tu"er,a es decir aumetar el di$metro pero lo m$s eco.mico es colocar uo o m$s tu"er,as e paralelo a la tu"er,a oriial por ejemplo% A >

e

1 4 3 B Y Aa tu"er,a paralela puede ser de iual o meor e loitud 2ue la tu"er,a oriial si so iuales la e el tramo > #a a ser iual 2ue e la secci. B si las dos tu"er,as tiee u puto e com ! el cam"io de las alturas etre el puto 1 ! el puto 3 so las mismas la ca,da de presi. e esta secci. es iual a la ca,da total por -ricci. el fujo total se puede di#idir etre las tu"er,as e este caso > ! B

Si cosideramos el -actor de -ricci. esK

+ode 
>dem$s la e el tramo >

l coeciete de #elocidadesK

Flujo 2ue circula por CE

l eZistete de

jemplo Para i!ectar aua se tiee ua tu"er,a de 6E de di$metro ! ua loitud de I millas a tra#Qs de ella se "om"ea 19000BP+ (0%M de aua a ua altura de 610 pies ua ue#o prorama re2uiere icremetar la capacidad de la plata a 4I000BP+  para ello se dispoe de ua tu"er,a de IE determie si co este di$metro es posi"le icremetar el caudal% +>\S +=6E A = I millas R= 19000 BP+

R]=4I000 BP+ +]= IE

/\>

Co /re= 5%3Z u"er,a comercial Ca,da de presi. por cada milla

P>> +=6E

Co Y = M4M3 u"%comercial

! = 13%M

% 95

! = 15%6

% 95

P>> +=I

Co Y = 15519 u"%comercial

/aseod0tos stas ecuacioes 2ue #amos a estudiar est$ orietadas Wacia el fujo 2ue soK 1% cuaci. 'eeral de Flujo 4% cuaci. de Cole"roc&DWite 3% cuaci. ôdicada de Cole"roc&DWite 5% cuaci. de >% '% >% 9% cuaci. de De!moutW 6% cuaci. de PaWadle > % cuaci. de PaWadle B I% cuaci. de ?%'%% M% cuaci. de Spit7lass 10%cuaci. de ûller 11%cuaci. de Frit7scWe

1

E0aión /eneral de 2l0.o

Sistema ilesK R = Caudal de as medidos ( (SCF+) " = emperatura "ase ) P" =Presi. "ase (Psia) P1 = Presi. Up >uas >rri"a (Psia) P4 = Presi. +o_ >uas >"ajo (Psia) ' ='ra#edad specica (aire=1) - =emperatura de fujo ) A =Aoitud de la tu"er,a (millas) ` = -actor de compresi"ilidad (adm) - = -actor de -ricci. (adm) + =+i$metro itero de la tu"er,a (pul) Sistema iteracioalK R = Caudal de as medidos (^C+)

" = emperatura "ase <) P1 = Presi. Up >uas >rri"a (SS A> CU>C?\/ + /re S +?F/K

Co este e!olds correido los

+e fujo de as 2ue de"e ser iual e el puto 1 ! 4 el "alace de eer,a m1=m4 ! esto para ser iual de"e ser multiplicado por caudal%

>dem$s si el di$metro es ui-orme >1=>4

RB = codicioes est$dar (SB)

# E0aión Modi<ada de Cole3roo4! 6ite; sta ecuaci. es #$lida para el fujo tur"uleto%  F

& E0aión +e e> Mo0ntK Aa caracter,stica de esta ecuaci. es 2ue se utili7a para altas presioes alto caudal X di$metros rades% > tra#Qs de su -.rmula se puede calcular el caudal directamete coociedo la ' ` presi. de etrada ! salida% +i$metro de la tu"er,a ! la loitud de la tu"er,a%

Siste-a in?les internaional R533%9)0%9 +4%60 medidos @ c%s%(pie 3*d,a) B= eciecia (b)

siste-a R= 533%9 )0%9

R= caudal de as R= caudal de as medidos @c%s%(m 3*d,a) B= eciecia (b)

"= temperatura "ase()

"= temperatura "ase (&)

P"= presi. "ase (Psia)

P"= presi. "ase (&pa)

P1= presi. auas arri"a (Psia)

P1= presi. auas arri"a (&pa)

P4= presi. auas a"ajo (Psia)

P4= presi. auas a"ajo (&pa)

'= ra#edad especica (aire=1)


-= temperatura de fujo()

-= temperatura de fujo (&)

Ae= loitud e2ui#alete de la tu"er,a (millas)

Ae= loitud e2ui#alete de la tu"er,a

(&m) `= -actor de compresi"ilidad (adime%)

`= -actor de compresi"ilidad (adime%)

+= di$metro itero de la tu"er,a (pul%)

+= di$metro itero de la tu"er,a (mm)

F= 11%1I(+)1*6 ( -actor de trasmisi.)

F= 6%941(+)1*6 ( -actor de trasmisi.)

9% cuaci. de PaWadle >K sta ecuaci. Wa sido desarrollada especialmete para as atural ! es #$lido etre 9 ! 11 milloes de /re esta ecuaci. o usa la ruosidad%

Siste-a in?les R539%I )0%9 +4%60

R= caudal de as medidos @ c%s%(pie3*d,a )

'= ra#edad especica del

(aire=1) B= eciecia (b)




(millas) P"= presi. "ase (Psia)


P1= presi. auas arri"a (Psia



F= %41110%0309

Siste-a internaional R5%9M69103 )0%93M5 +4%60 R= caudal de as medidos @c%s%(m3*d,a)


B= eciecia (b)




(&m) P4= presi. auas a"ajo (&pa)





F=11%I90%0309

@ E0aión de Pan6andle B; s para di$metros m$s rades altas presioes ! fujo altamete tur"uleto ! es de 11 a 50 milloes de /re%

Siste-a in?les

R3 )0%91 +4%93 R= caudal de as medidos @ c%s%(pie 3*d,a) B= eciecia (b)










F= 16% 0%01M61

Siste-a internaional R5%9M69103 )0%93M5 +4%60 R= caudal de as medidos @c%s%(m3*d,a) B= eciecia (b)






`= -actor de compresi"ilidad

(adime%) '= ra#edad especica (aire=1)

+= di$metro itero de la tu"er,a

(mm) -= temperatura de fujo (&)

F=1M%0I0%01M69

A E0aión I/8 Instit0to de 8enolo?*a del /as; sta ecuaci. es para comparaci.% Siste-a in?les R136%M )0%939 +1%60 R= caudal de as medidos @ c%s%(pie 3*d,a) B= eciecia (b)










Siste-a internaional R1%4I44103 )0%939 +4%66 R= caudal de as medidos @c%s%(m3*d,a) B= eciecia (b)




Ae= loitud e2ui#alete de la tu"er,a (&m)

P4= presi. auas a"ajo (&pa)





( E0aión de Spit9?lass; sta ecuaci. por mucWo tiempo a sido usada para c$lculo de as atural esta ecuaci. tiee dos #ersioes 1 para "aja presi. ! otra para alta presi. e estas ecuacioes se iclu!e la eciecia ! el -actor de compresi"ilidad

Para 3a.a presión

Siste-a in?les R3%I3M103 )0%3 +4%69 Para alta presión

R44%60I103 )0%3 +4%69 R= caudal de as medidos @ c%s%(pie 3*d,a) B= eciecia (b) "= temperatura "ase() P"= presi. "ase (Psia)


-= temperatura de fujo() Ae= loitud e2ui#alete de la tu"er,a (millas) `= -actor de compresi"ilidad (adime%)




Siste-a internaional R9%6M10 )0%3 +4%69 Para alta presión

R1%0I1104 )0%3 +4%69

R1%4I44103 )0%939 +4%66 R= caudal de as medidos @c%s%(m3*d,a)


B= eciecia (b)









1% E0aión de M0ller! esta ecuaci. es eZclusi#amete utili7ado para el c$lculo de caudales de as atural% Sistema ingles

Sistema internacional

 T   Q = 85.7368 * E *  b  *  P  b   ( G )

2

P 1 0.7391

− P

2

2

0.575

0.575

S

*e

* T f * Le *

( µ )

0.2609

   

*D

Q = caudal de gas medidos @ c.s. (ie 3!d"a=S#$%& ' = eiciencia ()&  + =emeratura +ase (,-&  + = resi/n +ase (sia& 1 = resi/n u aguas arri+a (sia& 2 = resi/n don aguas a+ao (sia&  = raedad eseciica (aire=1&  = emeratura de luo (,-& utili7arse e todos los ases% 4e = 4ongitud euialente de la tu+er"a (millas&  = iscosidad (l+!ieseg& % = dimetro interno de la tu+er"a (ulg&

4% E0aión

2.725

Su

0.538

  T   P − P  Q = :10 .1688 * E *  b  *   P * T f * Le   b   ( G )  2

1

2 2   T b    P 1 − P 2 * eS    E * *   * 0.7391 0.2639   P G T Le ( ) ( ) * * * µ  b   f 

2.725

Q = caudal de gas medidos @ c.s. (m 3!d"a& ' = eiciencia ()&  + =emeratura +ase (,&  + = resi/n +ase (a& 1 = resi/n u aguas arri+a (a& 2 = resi/n don aguas a+ao (a&  = raedad eseciica (aire=1& esta ecuaci. au2ue puede  = emeratura de luo (,& diseo4eoriial eseuialente para aire = 4ongitud de comprimido% la tu+er"a (m&  = iscosidad (#entioise& Sistema internacional % = dimetro interno de la tu+er"a (mm&

2

2

*D

2.69

 T b Q = 2.827 * E *   P b 

0.538

   P − P   *   ( G ) * T f * Le     2

1

2

2

0.8587

3 Q = caudal de gas medidos Q = caudal @ c.s. de (iegas !d"a=S#$%& medidos @ c.s. (m 3!d"a& ' = eiciencia ()& ' = eiciencia ()&  + =emeratura +ase (,-&  + =emeratura +ase (,&  + = resi/n +ase (sia& + = resi/n +ase (a& 1 = resi/n u aguas arri+a 1 = resi/n (sia& u aguas arri+a (a& 2 = resi/n don aguas 2 a+ao = resi/n (sia& don aguas a+ao (a&  = raedad eseciica = (aire=1& raedad eseciica (aire=1&  = emeratura de luo  =(,-& emeratura de luo (,& 4e = 4ongitud euialente 4e =de 4ongitud la tu+er"a euialente (millas& de la tu+er"a (m& % = dimetro interno de%la= tu+er"a dimetro (ulg& interno de la tu+er"a (mm&

#E0aión de $/$ esta ecuaci. se tra"aja para todos los ases

*D

de 2rit9s6e!

Sistema ingles

0.8587

Q = 3.0398 *10

−2

*D

2.69

Q

=

C

Ρ e

*

hw

%/nde Q =de caudal enmultiplicar (ie 3!?r& ;#< es el resultado uae>resado serie de ua serie de -actores 2ue so o"teidos de ta"las o -ormulas% # = cte. 'st en unci/n de (9 aria+les& = F resi/n*esttica C F b * F pbe * F g *(sia& F TF * F r * Y * F m * F L Tb ? =resi/n dierencial en ulg de agua

2ue so

=

1! 2ator 3,sio de ori<io 23

Para el c$lculo de este -actor se toma e cueta la toma de presi.K ta3la 1a ?mediata (so"re "ridas = Flae aps) →

23 ta3la 13 Aejaa (so"re l,ea = Pipe aps) Si la lectura de presi. es so"re "ridas utili7a la ta"la 1#1a de la pa% 1#!& a la pa% 1#!A trar co el di$metro del oricio ! di$metro itero de la tu"er,a iterceptar ! sacar% +i$metro de +i$metro itero oricio 4%3 4%646 4%M 3%06I 0%900 90%539 90%396 90%313 90%4M4 →

23

Si la lectura de presi. es so"re l,ea utili7ar la ta"la 1#13 de la pa  1#( a la pa% 1#11 +e la misma -orma etrar co el di$metro del oricio ! di$metro itero de la tu"er,a iterceptamos ! sacamos F"% \\ si o teemos u de los dos di$metros ta"ulados iterpolar "! 2ator de presión 3ase 2p3

l -actor de presi. "ase podemos ecotrar de dos -ormasK a) co la -ormula siuiete Aa presi. atmos-Qrica 1:.73 ormal de acuerdo a la F pb = P base

") podemos sacar directamete de la ta"la 1#1 e la pa% 1#!1" para la presi. 2ue ecesitamos% #! :ator de te-perat0ra 3ase 283

l -actor de temperatura "ase lo podemos determiar de dos -ormasK a) Co la -ormula siuiete F Tb

=

:60 + T base (, F & 520

3 Podemos sacar de la ta"la 1#13 para la temperatura 2ue teamos e la pa% 1# D 1"

&! :ator de ?ravedad espe*<a 2?

Ao podemos determiar de dos -ormasK a) Co la -ormula siuiete F g

=

1

γ g

") +e la ta"la 1#1e para la ra#edad especica 2ue ecesitemos (e la pa% 1#!1#)

! :ator de te-perat0ra de F0.o 282

Podemos determiar de dos -ormas a) Co al siuiete -ormula

F TF

=

520 :60 + T f .actual

") +e la ta"la 13%1- para la temperatura 2ue ecesitemos e la pa% 1313 @! :ator e nG-ero de Re>nolds 2r

l -actor de mero de e!olds lo determiamos co al siuiete -ormulaK W_ = puladas de aua b F r

=

1+

hW

* P F

+ode 3 es la ic.ita ! depeder$ de las tomas de presi.% +e"emos etrar a la ta"la co di$metro de oricio ! di$metro itero de la tu"er,a ! lecturar 3 toces si las lecturas de presi. soK So"re "ridas (Flae aps) Utili7amos ta"la 13%1 pa% 1315 Wasta 131 So"re l,ea (Pipe aps) Utili7amos ta"la 13%1W pa% 1340 Wasta 1344 A! 2ator de epansión 

Para lecturar X etramos co las relacioes W_*P- ! do*di X la ta"la 2ue utilicemos depeder$ de la toma de presioesK c) Si la toma de presi. es so"re "rida (Flae aps) ! la presi. est$tica medida es aua arri"a (upstream) utili7amos la ta"la 1#1i (pa% 1#!"@ ! 1#!"A) ! = !1e ta"la d Si la toma de presioes es so"re l,ea (Pipe aps) ! a presi. est$tica media es auas arri"a (upstream) utili7amos la ta"la 1#1. pa? 1#!"( > 1#!")

e) Si la toma de presi. es so"re "rida (Flae aps) ! la presi. est$tica medida es auas a"ajo(do_stream) utili7amos la ta"la 1#14 (pa% 1#! #' > 1#!#1) ! =!4 ta"la -) Si la toma de presi. es so"re l,ea (Pipe aps) ! la presi. est$tica es aua a"ajo (do_stream) utili7amos la ta"la 1#1l (pa% 1#!#"%%) !=!4

2$C8%R M$J%ME8RIC% 2-

Para Wallar este -actor utili7amos primero la temperatura am"iete ! os u"icamos e la secci. correspodiete de la ta"la lueo etramos co la Xs ! Presi. de fujo ! sacamos Fm% a"la 13%1g ste -actor es re-erido a las imper-eccioes de u ma.metro por ejemplo uo de sus compoetes es u tu"o "urdo e el cual el as primero se comprime ! lueo reciQ el tu"o se mue#e ! a las dem$s eloacioes% 2$C8%R +E L%C$LI$CI%J 2l

Sacamos de ta"la 13%1h

tramos co los pies so"re el i#el del mar ! los rados de latitud% ste -actor tiee 2ue #er co la ele#aci. ! los rados de latitud 2ue a-ecta la ra#edad% tocesK C= F"  Fp"  F " F F - F- X Fm  FA l -actor m$s importate es el -actor "$sico de oricio F "% Aa presi. est$tica para uestra -ormula es e (Psia)% Formula emp,rica para c$lculo de caudal de as siempre ! cuado teamos todas las #aria"les%

+.deK R = Caudal de as e ^PC+  = ciecia (b) " = emperatura Base (<°) P" = Presi. "ase (Psia) P1 = Presi. de etrada (Psia) P4 = Presi. de salida (Psia) V' = 'ra#edad especica del fuido  = emperatura de fujo (°) ` = Coeciete de compresi"ilidad A= Aoitud e millas C = "ase de loaritmo eto d = di$metro e puladas +.deK

+.deK C` = ctte =3%555 109 Pm = P media =  P4)  Ae = Ao% 2ui#alete e = W= di-erecia de alturas (pies)

8$JUES +E $LM$CEJ$MIEJ8%

'eeralidades% se puede clasicarK 

P\ SU C\/SUCC?\/% Puede ser de tres tipos Verticales Hori7otales s-Qricas P\ SU US\% a2ues de producci. a2ues de !acimietos o de campo a2ues de reser#orio a2ues de termiales de despacWo P\ SU P\+UC\ a2ues de crudo a2ues de asolia a2ues de diQsel a2ues de a-ta a2ues de 'AP ! 'AV + >CU+\ > SU PS?\/ a2ues le#ados a2ues a"iertos a2ues de tecWo jo a2ues de tecWo fotate

>/RUS >^\SF?C\S

a2ues de tecWo c.icos a2ues de tecWos fotates a2ues de tecWos superpuestos

>/RUS > PS?\/

P\ SU SUCU> a2ues a"ulloados ("ulos esparrao) para "aja presi. de #apor a2ues soldados (alta presi. de #apor)% P\ SU PS?\/ + >A^>C/>^?/\ a2ues atmos-Qricos% Para presi. Wasta 1 Psi por ecima de la presi. atmos-Qrica% a2ues de "aja presi.% Hasta 19 Psi por ecima% a2ues de alta presi.% Hasta m$s de 19 Psi por ecima% ESPES%R +E L$ P$RE+ +EL 8$JUE! Se la calcula co la siuiete

-ormulaK t = 0%0001596  +  (H  1)  S t = espesor m,imo re2uerido (pul) + = di$metro omial (pie) H= altura del ta2ue (pies) S= ra#edad especica del fuido almaceado 8a3la +i,-etro pie

Espesor p0l?

êor 90 90  140 140  400 â!or 400

3*16 1*5 3*16 3*I

Aa presi. re2uerida de tra"ajo de u ta2ue re2uiere tres -actores importatesK 1% Presi. de #apor de fuido almaceado% 4% Aa #ariaci. de la temperatura etre la supercie li2uida ! e la -ase #apor del fuido% 3% l asetamieto por #ac,o% Aa presi. re2uerida de tra"ajo se calcula co la siuiete -ormulaK

+.deK  = la presi. de almaceaje re2uerida (Psi) P= presi. de #apor l,2uido a temperatura m$Zima de supercie (Psia) G= presi. a"soluta cuado el #ac,o e el ta2ue es m$Zimo (Psia) P= presi. de #apor del l,2uido a temperatura m,ima de supercie (Psia) = temperatura promedio m$Zimo de la me7cla aire*#apor (F°) t= temperatura promedio m,imo de la me7cla aire*#apor (F°) >= presi. atmos-Qrica (Psia) a i#el d +e maera eeral los ta2ues de almaceaje de"e estar pro#istos m,imamete de las siuietes istalacioesK 1h trada del producto () 4h Salida del producto (S) 3h +reajes o sumideros (+1+4) 5h Veteos (V) 9h trada de Wom"re (H)

V



S H

+1 +4

odos los compoetes del ta2ue de"e ser met$licos 5% Aas escaleras de"e ser de material atiderrapate (atidesli7ate) 9% l acWo de las escaleras de"e ser de 45 puladas como m,imo 6% Aa altura 54 puladas como m,imo

% Aos pasamaos a am"os lados e toda la plata-orma de supercie

+?S\ Aa i-ormaci. m,ima re2uerida para el diseo e #olume temperatura promedio peso espec,co del fuido corrosi. permisi"le #elocidad del rieso ! coeciete s,smico de la 7oa e i caso se de"e supoer estas codicioes el espesor por corrosi. de"e ser icluido e el cuerpo e el -odo del tecWo ! estructura del ta2ue este dato solo se area al al del c$lculo de"ido a 2ue la aresi#idad 2u,mica del fuido o es la misma para l,2uidos o ases%

l diseo del -odo del piso se de"e costruir so"re ua resistecia permisi"le del suelo o meor a 3000 l"*piek el -odo tedr$ 2ue ser de u di$metro ma!or 2ue el di$metro eZterior del ta2ue por lo meos e 4 pul (1 pulada a cada lado)% l espesor m,imo de -odo se e#ala co la siuiete ta"la

+i$metro (m)

spesor m,imo (mm) 81M%09 1M%09  49%5 49%5  31%9 31%9  3I%10 3I%10  55%59

s-uer7o por prue"a Widr$ulica (<r*cmk) 81MIM 84M0M 84340 84930 6%39 6%39 %15 I%3 6%39 %15 M%94 11%11 6%39 I%3 11%M1 15%4I %M3 11%11 15%4I 1%56 I%3 19%I 19%I 1M%09

+iseo de c$lculo del cuerpo del ta2ueK l espesor del cuerpo re2uerido para resistir la cara Widrost$tica ser$ ma!or 2ue el c$lculo por codicioes de diseo pero e i caso de"e ser meor 2ue el 2ue se muestra e la ta"la siuieteK +i$metro omial (m) 819%45 19%45  36%9 36%9  60%M6 60%M6  M6%00

spesor m,imo re2uerido () 5%6 6%39 %M3 M%94

l espesor de la pared por codici. de diseo se calcula co "ase al i#el del l,2uido tomado la desidad relati#a del fuido coteido e el ta2ue el espesor para codicioes de prue"a Widrost$tica se o"tiee cosiderado el mismo i#el de diseo pero utili7ado la desidad relati#a del aua%

l es-uer7o calculado de la cara Widrost$tica para cada aillo o #irola o de"er$ ser ma!or 2ue el permitido por el material ! su espesor o ser$ meor 2ue el de los aillos su"secuetes (2ue le siue) #amos a llamar% = el es-uer7o m$Zimo permisi"le de diseo = el es-uer7o m$Zimo permisi"le de prue"a Widrost$tica ste espesor se calcula por u mQtodo 2ue se deomia u pie co este mQtodo se calcula el espesor re2uerido de la pared del ta2ue para codicioes de diseo ! de prue"a Widrost$tica cosiderado ua secci. tras#ersal u"icada a u pie por de"ajo de la ui. del aillo este mQtodo solo se aplica a ta2ues co di$metro ui-orme ! meor a 400 pies o 60%M6 m de di$metro% l espesor de diseo se calcula co la siuiete -ormula

l espesor para prue"a Widrost$tica se calcula co la siuiete -ormula

+odeK = espesor para codicioes de diseo (mm) =espesor para codicioes Widrost$ticas (mm) += di$metro omial del ta2ue (cm) H= altura de diseo del material del l,2uido (cm) '= desidad relati#a = correcci. permisi"le (mm) = el es-uer7o m$Zimo permisi"le de diseo (<r*cmk) = el es-uer7o m$Zimo permisi"le de prue"a Widrost$tica (<r*cmk) am"iQ se puede calcular estos espesores a tra#Qs del puto #aria"le este mQtodo se utili7a para ta2ues de di$metro ma!ores a 60%M6 m 400 pies para arri"a pero adem$s 2ue cumpla co lo siuiete relacioes

+ode

+=di$metro omial (cm)

=espesor del aillo i-erior (mm) H= i#el de diseo de l,2uido (cm) Para el uso de este mQtodo primero se calcula el espesor para codicioes de diseo ! el de la prue"a Widrost$tica para el aillo co las mismas -ormulas del mQtodo de u pie posteriormete se determia los espesores del mismo aillo para codicioes de diseo ! de prue"a Widrost$tica co la siuiete -ormulaK

+odeK =corrosi. m,ima re2uerida (mm) Para estas codicioes es ecesario 2ue el espesor de prue"a o sea ma!or 2ue el diseo para o"teer el seudo aillo por codicioes de diseo ! tam"iQ de prue"a Widrost$tica se calcula co la siuiete relaci. para el aillo i-erior

+ode >ltura del aillo i-erior (cm) r = adio omial del ta2ue (cm) spesor del aillo i-erior eZclu!edo la corrosi. permisi"le Usado para calcular t4 tato para diseo como para prue"a Ha! 2ue 2uitar la corrosi. ! #er uidades Si esta relaci. e meor o iual a 1%39 siica 2ue el espesor del seudo aillo de"e ser el mismo del primer aillo

am"iQ se puede calcular estos espesores a tra#Qs del puto #aria"le este mQtodo se utili7a para ta2ues de di$metros mayores a 60.96 m 200 pies para arriba pero adem$s 2ue cumpla co lo siuiete relacioes% %onde

D = dimetro nominal (cm& T = esesor del anillo inerior (mm& H = niel de diseo de l"uido (cm&

12 * L H

≤2

L = ( 0.05 * D * t & 0.5 [ cm ]

Para el uso de este mQtodo primero se calcula el espesor para codicioes de diseo « tpd » ! el de la prue"a Widrost$tica « tpt » para el primer aillo co las mismas -ormulas del mQtodo de u pie posteriormete se determia los espesores del mismo aillo para codicioes de diseo ! de prue"a Widrost$tica co la siuiete -ormulaK

 0.0222: * D

t p = 1.06 − 

*

H   0.0222: * D * t pt = 1.06 −  H 

H * G 

 0.0005 * H * D * G     + C A S    S      0.0005 * H * D * G H * G *   + C A S t   S t  *

%onde C A = corrosi/n m"nima reuerida (mm&

Para estas codicioe es ecesario 2ue el espesor de prue"a o sea ma!or 2ue el de diseo para o"teer el seudo aillo por codicioes de diseo ! tam"iQ de prue"a Widrost$tica se calcula co la siuiete relaci. para el aillo i-erior% h1

( r *t 1 ) 0.5 %onde ?1 = altura del anillo inerior (cm& r = radio nominal del tanue (cm& t1 = esesor del anillo inerior e>cluAendo la corrosi/n ermisi+le ara calcular t2 tanto ara diseo como ara2ue rue+a o igual a 1.375 Si estaCsado relaci. es menor siica el espesor DaA ue uitar la corrosi/n A er unidades de"e ser el mismo del primer aillo%

h1

( r * t 1 )

0 .5

h1

( r * t 1 ) t 2

0.5

≤ 1.375

t 2

del seudo aillo

= t

1

Si esta relaci. es

mayor o igual a 2.625 siica

lo siuiete

t ≥ 2 = 2  2.t 625

Si la relaci. es

mayor a 1.375 y menor a 2.625 siica

lo siuiete

   h1 = t 2 + (t 1 + t 2 & *  2.1 − 0.5  1.2525 * ( r * t 1 &  

%onde t2 = esesor m"nimo ara el diseo del segundo anillo descartando cualuier corrosi/n ermisi+le t1d = esesor del segundo anillo usado ara calcular el esesor del siguiente anillo. es maAor o Para al0lar los espesores de los aillos siuietes la relaci. igual a 2.625B se de"e determiar usado la ecuaci. de mQtodo de distacia « x » 2ue locali7a el puto de diseo 2ue ser$ calculado

meor #alor o"teido de las siuietes eZpresioes% !1 = 0.61 * ( r * t " & 0.5 + C A * H ! 2 = C A * H !3

= 1.22 * (r * t " & 0.5

u pie% > ua usado el

%onde r = radio nominal ti = esesor reliminar del anillo suerior D = niel de liuido E = corrosi/n ermisi+le El # espesor -*ni-o para este p0nto deter-inado por « x »

es calculado para codicioes de diseo ! de prue"a co las siuietes ecuacioes%

t t!

=

0.0005 * D * ( H − # & * G t ! = + C A S  0.0005 * D * ( H − # & + C A S t stos espesores ser$ usados repitiedo los pa7os descritos iualado estos #alores a « ti » Wasta 2ue la di-erecia sea ula% t

= t

=

! #uando sea igual a "cualuiera t 2 t " = t t! 'se alor es el t 2 del segundo anillo

+iseo de los te6os; eemos los siuietesK C.icos -enor di,-etro 8e6os <.os +omos

a0tosoportados

puede ser

Som"rilla

soportados -a>or

di,-etro 8e6os Fotantes Los te6os a0tosoportados de cual2uier tipo tiee la caracter,stica de 2ue

est$ apo!ados solamete e su supercie%

Por lo tato su c$lculo es de -orma eomQtrica ! el espesor m,imo es a2uel 2ue o"ser#a la cara eerada por su propio peso adem$s de las caras #i#as% Los te6os soportados tedr$ ua estructura adicioal a tra#Qs de ua estructura tu"ular%

Los tanN0es a0tosoportados so diseados de esta maera cuado su

di$metro o pasa de los 400 pies co ma!or -recuecia para di$metro de 60 los tecWos autosoportados tedr$ como m$Zimo ua pediete de 37, ! su espesor est$ determiado co la siuiete -ormula

ies

t t =

%onde % = cm t

D :800 * se$ φ

ste espesor calculado tt o de"er$ ser menor de :.76 mm (si sale 3 tomamos :.76 ) i tampoco maAor a 12.7 mm (orde del ta2ue) ste espesor calculado ser$ icremetado cuado la suma de las caras muestra m$s las caras #i#as sea superiores a 220 gr!mB se de"e tomar e cueta la corrosi. permisi"le% %onde Cm C% #m = carga muerta (gr!m2& 220 ia (gr!m 2& # = carga

+

Es:0er9o per-isi3les; l es-uer7o m,imo de compresi.

  L  2        r   *  C  Cma = 1 −   2 * Cc   Cs      L  Cc ≤

r

< 200

%onde #ma = comresi/n m>ima ermisi+le (gr!m 2& #d = est. Sedancia (gr!m 2& E 19 .739 * #c = relaci/n es+eles  C ' = modulo secci/n 4=longitud sin aoAo (cm& r = radio Car?as vivas #s = coeiciente de seguridad →

Las ar?as vivas son dos; 1 cuado

es de alta -recuecia pro#oca u mo#imieto lateral el ta2ue se mue#e tam"iQ e ese setido ! el l,2uido coteido e el ta2ue se mue#e e la misma sito,a 2 es cuado el mo#imieto lateral eera -uer7as 2ue acta e el cetro de ra#edad del ta2ue pro#ocado iesta"ilidad 2ue multiplicado por el "ra7o de palaca oriia u mometo de #olcadura produciedo ua compresi. loitudial esto siica de-ormaci.% l mometo de #olteo se calcula co la siuiete -ormula %onde ( = ' * & * (C 1 *W S * # S + C 1 *W T * H T + C 1 *W 1 * # 1 + C 2 * W 2 # 2 & F = momento de olteo (gr.m& G = coeiciente s"smico H = actor de rigideI #1 A #2 = coeiciente de uerIa lateral JS = eso total del cuero del tanue (gr& KS = altura ondo al centro graedad (m& J = eso tec?o ms # (gr& D = altura total cuero (m& J1 = eso masa contenida en el tanue (gr& K1 = altura ondo al centro uerIa lateral s"smica alicada a J1 (m& J2 = eso esec"ico de la masa ue se muee rimer oleae (gr& K2 = altura ondo al centro uerIa lateral alicado a J2 (m&. G deende de las olas A a de 0.1875 a 1

Libro Transporte Parte 2

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