104722 mc a 004 tuberia de proceso
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tuberías de procesoTRANSCRIPT
ACTIVO INTEGRAL AYATSIL-TEKEL REGIÓN MARINA NORESTE
PLATAFORMA PP-AYATSIL-A
MEMORIA DE CALCULO
MEMORIA DE CÁLCULO DE LÍNEAS DE PROCESO
No. DOCUMENTO: 104722-MC-A-004
OBRA: PLATAFORMA DE PERFORACIÓN PP-AYATSIL-A
PROYECTO OCICSA: 104722
CLIENTE: PEMEX EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN
LOCALIZACIÓN: GOLFO DE MEXICO
PROYECTO: “INGENIERÍA, PROCURA, CONSTRUCCIÓN, CARGA Y AMARRE DE UNA
PLATAFORMA DENOMINADA PP-AYATSIL-A, PARA EL DESARROLLO DEL
CAMPO AYATSIL, PERTENECIENTE A LA SUBDIRECCIÓN DE
DESARROLLO DE CAMPOS”, CONTRATO PEP-420832814
0 30-ENE-13 APROBADO PARA CONSTRUCCION DMS RMB JZRA
REV. FECHA DESCRIPCIÓN ELABORÓ REVISÓ APROBÓ
MEMORIA DE CALCULO
MEMORIA DE CÁLCULO DE LÍNEAS DE PROCESO DE LA
PLATAFORMA DE PERFORACIÓN PP-AYATSIL-A.
104722-MC-A-004
PROYECTO: 104722 REQ. No:
ELABORO: DMS FECHA: 30-01-13 REV No. 0 HOJA 1 DE 22
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CONTENIDO
1. OBJETIVO ........................................................................................................................................ 3
2. CONSIDERACIONES DE DISEÑO................................................................................................. 3
3. CÁLCULOS....................................................................................................................................... 5
4. RESULTADOS ............................................................................................................................... 11
5. CONCLUSIONES........................................................................................................................... 11
6. RESUMEN DE RESULTADOS ..................................................................................................... 11
7. REFERENCIAS............................................................................................................................... 13
ANEXO 1 – RESULTADOS DE LOS CÁLCULOS ................................................................................ 14
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1. OBJETIVO
Este documento tiene el propósito de determinar el diámetro, velocidad y caída de presión de las tuberías de proceso que transportan mezcla gas-aceite y aceite en la Plataforma de perforación PP-AYATSIL-A. Se ilustrará la metodología empleada en el dimensionamiento de las líneas que manejan flujo a dos fases (líquido-gas) y flujo a una fase (líquido), cuyas ecuaciones y criterios se tomaran como base en una hoja de cálculo en Excel para el dimensionamiento de las líneas de proceso. 2. CONSIDERACIONES DE DISEÑO
2.1 Las propiedades y condiciones de operación de la mezcla gas-aceite y del aceite se tomaron
del Balance de Materia y Energía a flujo y condiciones máximas 16 °API 104722-BME-A-001 REV 1.
2.2 Las capacidades de diseño de las líneas que alimentan y descargan del mezclador MZ-1100 y
las bombas multifasicas GA-1100 AB/R se tomaron del Anexo B-1 REV. 4
2.3 Las cédulas de las líneas para las distintas clases, fueron tomadas de la NRF-032-PEMEX-2005 “SISTEMAS DE TUBERIA EN PLANTAS INDUSTRIALES DISEÑO Y ESPECIFICACIONES”
2.4 El dimensionamiento de las líneas tiene como base los siguientes criterios:
Líneas con flujo a dos fases (mezcla gas-aceite): Para el dimensionamiento de líneas que manejan flujo a dos fases se utiliza el método de BEGGS & BRILL, debido a que dicho método se utiliza para flujo horizontal y vertical, además se emplean los siguientes criterios tomados del API RP 14 E:
1. Criterio de máxima velocidad erosional permisible, dicha velocidad se calcula mediante la siguiente ecuación:
pm
cVe
Donde: Ve= Velocidad erosional del fluido, ft/s. c= constante empírica, adimensional. pm= densidad de la mezcla gas-líquido lb/ft3. La velocidad del flujo a dos fases no debe rebasar el 90% de la máxima velocidad erosional permisible.
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2. Criterio de mínima velocidad en líneas a dos fases. La velocidad mínima del flujo a dos fases debe ser alrededor de 6.9 ft/s (2.1 m/s).
Líneas con flujo a una fase (líquida): Para el dimensionamiento de líneas que manejan líquidos, se emplea el criterio de una velocidad máxima de 15ft/s para evitar el flasheo de líquido ya que se manejan cambios de presión durante la trayectoria de la tubería, también se utiliza el criterio de una máxima caída de presión de 4 psi/100ft y otro criterio que utiliza el programa en excel es el de líquidos viscosos, calculando un diámetro que proporciona una velocidad y caída de presión, que el programa considera adecuadas para líquidos viscosos arriba de 15 CP, dicho programa se basa en las siguientes ecuaciones tomadas del API RP 14 E:
2
1
1
1
12.0
d
QV
Donde: V1 = Velocidad promedio del líquido, ft/s. Q1= Flujo volumétrico de líquido, BPD. d1= Diámetro interno de la tubería, pulgadas.
5
1
1
2
100115.0
d
SfQP
Donde: ΔP= Caída de presión, psi/100ft. f= Factor de fricción de Moody, adimensional. Q1= Flujo volumétrico de líquido, BPD. S1= Gravedad especifica del líquido, adimensional. d1= Diámetro interno de la tubería, pulgadas.
1
11Re
Vd f
Donde: Re= Numero de Reynolds, adimensional.
1 = Densidad del líquido, lb/ft3.
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d1= Diámetro interno de la tubería, pulgadas. V1 = Velocidad del líquido, ft/s.
1 = Viscosidad del líquido, lb/ft-s.
3. CÁLCULOS
Para realizar los cálculos del dimensionamiento de líneas a dos fases (líquido-gas), se utiliza un programa elaborado en una hoja de cálculo de Excel. En el se incluyen los modelos indicados a continuación, donde se determinan todos los parámetros de dimensionamiento para líneas a dos fases, (patrón de flujo, velocidad de ambas fases, número de Reynolds de ambas fases y caída de presión por fricción cada 100 pies). Los modelos son los siguientes:
BEGGS & BRILL
ORKISZEWSKI
Además, la hoja de cálculo elaborada en Excel, incluye parcialmente los siguientes modelos para flujo a dos fases:
AZIZ, GOVIER & FOGARASI, (Mapa de patrones de Flujo en tubería vertical ascendente).
DUKLER (Caída de Presión por Fricción).
LOCKHART & MARTINELLI (Caída de Presión).
API-14E, (Caída de Presión)
En la Tabla 2 se indican los rangos y condiciones de servicio para los modelos antes indicados:
Tabla 1
MODELO FLUJO
HORIZONTAL
FLUJO
VERTICAL
RANGO DE
ºAPI
RELACIÓN GAS-
ACEITE (RGA)
RESTRICCIONES
AZIZ, GOVIER &
FOGARASI [2] NO SI - -
BEGGS & BRILL [1] (2) SI SI (13 – 56) < 5000 (1)
ORKISZEWSKI [1] NO SI > 30 < 5000 (1) 50% mas preciso
que DUKLER
DUKLER [4] (2) NO SI - -
LOCKHART &
MARTINELLI [5] (3) SI NO - -
Diámetros menores
1” y longitudes
menores a 50 ft
NOTAS:
(1).- Para ambos modelos (Beggs & Brill y Orkiszewski) los errores se vuelven significativos (> 20%) cuando la RGA supera un valor de 5000.
(2).- Este modelo puede ser utilizado también para tubería inclinada.
(3).- Este modelo es más preciso para diámetros pequeños (1/16” Ø a 1 ½”Ø) y bajas presiones (de 14.7 a 64.7 psia).
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A continuación se incluyen y describen los mapas de patrones de flujo que predicen los modelos de cálculo indicados, tanto para tubería vertical como horizontal.
3.1 CÁLCULO DE LÍNEAS A DOS FASES.
3.1.1 MÉTODO DE BEGGS & BRILL [2].
El método de Beggs & Brill puede ser aplicado también para tubería inclinada e incluso vertical.
El mapa de patrones de flujo mostrado a continuación es para flujo bifásico en tubería horizontal y presenta cuatro tipos de flujo: Segregado, Intermitente, Distribuido y Transición, dicho mapa se presenta en la Figura 1.
Figura 1: Mapa de Patrones de Flujo de Beggs & Brill
Froude Number (Fr) = Vm2 / (g*d)
Donde: Vm: Velocidad de la mezcla (ft/s) g: Aceleración de la gravedad (ft/s2) d: Diámetro interno de la tubería (in) Los patrones de flujo de éste método, son los siguientes:
Flujo Segregado: Estratificado, Ola y Anular.
Flujo Intermitente: Tapón y Pulsante.
Flujo Distribuido: Burbuja y Spray (disperso).
Flujo de Transición: Espumoso, Mezcla de fases.
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3.1.2 MODELO DE ORKISZEWSKI [2] [6].
La correlación de Orkiszewski está limitada para el cálculo de la caída de presión en tuberías verticales. Dicha correlación es válida para diferentes patrones de flujo tales como: Burbuja, Pulsante (Slug), Transición y Anular-Spray.
A bajas gravedades específicas (13-30 ºAPI), la correlación sobre predice el perfil de presiones, sin embargo, las predicciones tienden a mejorar conforme la gravedad específica del aceite (ºAPI) se incrementa.
El mapa de patrones de flujo del modelo de Orkiszewski se presenta en la Figura 2
Figura 2: Mapa de Patrones de Flujo de Orkiszewski
4
gVN L
SLLV , 4
gVN L
SGGV
Donde: NLV: Número de velocidad de líquido. (Adimensional) NGV: Número de velocidad de gas. (Adimensional) VSL: Velocidad superficial del líquido. (ft/s) VSG: Velocidad superficial del gas. (ft/s) VM : Velocidad de la mezcla. (ft/s) ρL: Densidad del Líquido (lb/ft3) σ: Tensión interfacial (dinas/cm) g: Aceleración de la gravedad (ft/s2)
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3.1.3 MODELO DE AZIZ, GOVIER & FOGARASI [2].
Este modelo hace referencia a que el patrón de flujo es independiente de las viscosidades de las fases y los diámetros de tubería, pero es proporcional a la densidad del gas. Este modelo es válido únicamente para tubería vertical. El mapa de patrones de flujo del modelo de Aziz, Govier & Fogarasi se muestra en la siguiente figura:
Figura 3: Mapa de Patrones de Flujo de Aziz, Govier & Fogarasi
3.1.4 PATRONES DE FLUJO.
A continuación, se describen gráficamente los diversos patrones de flujo que se presentan en flujo a dos fases en tubería horizontal [3]:
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Los patrones de flujo a dos fases, que se presentan en tubería vertical, se muestran en el siguiente gráfico [3]:
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3.2 CÁLCULO DE LÍNEAS A UNA FASE.
Como se mencionó anteriormente, se empleará un programa en hoja de cálculo de Excel para dimensionar las líneas con flujo a una fase (líquido), dicho programa se basa en las ecuaciones mostradas anteriormente en el apartado 2 “criterios de diseño” de esta memoria de cálculo.
Burbuja Pulsante Anular Oscilante
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4. RESULTADOS
Los resultados obtenidos pueden observarse en el Anexo 1. 5. CONCLUSIONES
Como se observa en los resultados (Anexo 1), los diámetros calculados para las líneas a dos fases por el método de BEGGS & BRILL no rebasan la máxima velocidad erosional permisible y tampoco quedan por debajo de la velocidad mínima recomendada en las bases de diseño 104722-BD-A-001 REV 1 que es alrededor de 6.9 ft/s. Los diámetros calculados para las líneas de líquido utilizando el criterio de líquido viscoso presentan una velocidad y caída de presión que el programa considera adecuadas para las viscosidades alimentadas, para los diámetros calculados con el criterio de velocidad recomendada se observa que no rebasan dicha velocidad. 6. RESUMEN DE RESULTADOS
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LINEA Fase DIAMETRO (in) SERVICIOV erosional
(ft/s)
MAX V
PERM=0.9 V
EROSIONALV (ft/s) TIPO DE FLUJO
ΔP (psi)/100 ft
BEGGS&BRILL
(HORIZONTAL Y VERTICAL)
16" P 1141/1142/1143/1144/1145/1146 D54A Liquido-gas 16Mezcla gas-aceite
de pozos18.19 16.371 9.8 INTERMITENTE 0.49
20" P 1168 D54A Liquido-gas 20Mezcla gas-aceite
de MZ-110015.18 13.66 8.68 INTERMITENTE 0.1268
10" P 1171/1172/1173/D54A Liquido-gas 10Succion gas-aceite de
GA-1100 AB/R21.51 19.359 16.08 INTERMITENTE 1.338
8" P 1155 D54A Liquido-gas 8Mezcla gas-aceite a PA-
110017.73 15.957 9.44 INTERMITENTE 1.74
8"P1131-1 a la 1135-1/1126-1/1127-1 D54A BAJANTES DE POZOS Liquido-gas 8Mezcla gas-aceite a
cabezal de produccion18.19 16.371 7.75 INTERMITENTE 0.882
ΔP (psi)/100 ft
20" P 1178 D54A Liquido 20Cabezal de descarga
de GA-1100 AB/R2.53 0.0974
10" P 1175/1176/1177/D54A Liquido 10Descarga de GA-1100
AB/R4.54 0.6063
8" P 1180 B55A Liquido 8 CLM a PP-AYATSIL-D 5.47 0.5666
12" P 1160 B55A Liquido 12CRUDO LIGERO
MARINO4.34 0.227
8" P 1160-1 B55A Liquido 8CLM a cabezal de
produccion4.25 0.36
RESUMEN DE RESULTADOS
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7. REFERENCIAS.
[1].- Bharath Rao, “Multiphase Flow Models Range of Applicability”, CTES, 1998.
[2].- Guía de Operaciones del Simulador HYSYS 3.2, Capítulo 5, “Piping Equipment”, 2002, Pág. 19, 21-23, 27-28.
[3].- Perry, “Chemical Engineers Handbook, Capítulo 6, “Fluid and Particle Dynamics”, 7th Edition, Mc. Graw Hill, 1999. Pág. 26-28.
[4].- GPSA Engineering Data Book, Capítulo 17, “Fluid Flow and Piping”, 12th Edition (electronic), Pág 11-17.
[5].- “A simple Asymptotic Compact Model for Two-Phase Frictional Pressure Gradient in Horizontal Pipes”, ASME IMECE, 2004, Pág. 3.
[6].- Carroll, James, “Multivariable Production Systems Optimization”, Stanford University, 1990, Pag. 33-37.
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ANEXO 1 – RESULTADOS DE LOS CÁLCULOS
DIMENSIONAMIENTO DE TUBERÍAS DE PROCESO
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TWO-PHASE LINE CALCULATION SHEET
LIQUID MASS FLOWRAT E LBS/HR 643319 VAPOR MASS FLOWRAT E LBS/HR 11308
LIQUID VOLUMET RIC FLOW GPM 1339.854 VAPOR VOLUMET RIC FLOW FT 3/HR 10876
LIQUID DENSIT Y LBS/FT 3 59.60 VAPOR DENSIT Y LBS/FT 3 1.04
LIQUID VISCOSIT Y CP 568.000 VAPOR VISCOSIT Y CP 0.010
INT ERFACIAL T ENSION DYNE/CM 21.4 VAPOR ST ANDARD FLOW KSCFD 3250
T EMPERAT URE oF 158 OPERAT ING PRESSURE PSIA 206.715
NOMINAL PIPE DIAMET ER IN 12 14 16 20 30 36
INT ERNAL PIPE DIAMET ER IN 11.374 12.500 14.312 17.938 29.250 35.000
VELOCIT Y NO SLIP FT /SEC 8.53 7.06 5.39 3.43 1.29 0.90
VELOCIT Y IN PLACE (EAT ON) FT /SEC 14.25 12.27 9.80 7.72 5.12 4.06
FLOW PAT T ERN (ORKIZEWSKI) 2 2 2 2 1 1
FLOW PAT T ERN (BEGGS & BRILL REV.) 3 3 3 4 4 4
FLOW PAT T ERN (AZIZ) 2 2 2 2 2 2
EROSIONAL VELOCIT Y FT /SEC 18.19 BROWN & ROOT USA
TWO PHASE PRESSURE DROP PSI/100 FTDUKLER CS (FRICT ION ONLY) 1.8 1.2 0.60 0.200 0.019 0.008
LOCKHART & MART INELLI 2.8 1.9 1.07 0.414 0.053 0.025
EST IMAT ED BY API 14E 0.4 0.2 0.12 0.038 0.003 0.001
BEGGS & BRILL 1.2 0.9 0.50 0.202 0.029 0.014
ORKIZEWSKI 0.0 0.0 0.01 0.042 0.029 0.014
BEGGS & BRILL DOWNHILL (FRICT ION) 2.7 1.9 1.09 0.435 0.048 0.023
BEGGS & BRILL UPHILL (FRICT ION) 1.8 1.2 0.72 0.290 0.035 0.017
BEGGS & BRILL UPHILL (FR.+ELEV.) 25.8 25.5 25.22 25.573 76.468 83.733
CHARLIE'S FORMULA WEIGHT FRACTION VAPOR 0.017 may-91 By:Dr. EF
INSIDE DIAMETER (inches) 8.01 Rev. 1.6
BEGGS AND BRILL ORKIZEWSKI & AZIZ
FLOW 1 DIST RIBUT ED 1 BUBBLE
PAT T ERN 2 SEGREGAT ED 2 SLUG
MAPS 3 INT ERMIT T ENT 3 T RANSIT ION
4 T RANSIT ION 4 ANNULAR - MIST
SELECT ED DIAMET ER IN 16
T OT AL PRESSURE DROP PSI 0.497847344
CORRELACION SELECCIONADA BEGGS&BRILL
VELOCIDAD MAX PERMITIDA= 0.9 VEL EROSIONAL=0.9 (18.19 ft/s)=16.371 ft/s
VELOCIDAD CALCULADA= 9.8 ft/s
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TWO-PHASE LINE CALCULATION SHEET
LIQUID MASS FLOWRAT E LBS/HR 921543 VAPOR MASS FLOWRAT E LBS/HR 5243
LIQUID VOLUMET RIC FLOW GPM 2023.374 VAPOR VOLUMET RIC FLOW FT 3/HR 5377
LIQUID DENSIT Y LBS/FT 3 57.56 VAPOR DENSIT Y LBS/FT 3 0.98
LIQUID VISCOSIT Y CP 68.600 VAPOR VISCOSIT Y CP 0.010
INT ERFACIAL T ENSION DYNE/CM 18.8 VAPOR ST ANDARD FLOW KSCFD 1600
T EMPERAT URE oF 137.2 OPERAT ING PRESSURE PSIA 199.6034
NOMINAL PIPE DIAMET ER IN 12 14 16 20 30 36
INT ERNAL PIPE DIAMET ER IN 11.374 12.500 14.312 17.938 29.250 35.000
VELOCIT Y NO SLIP FT /SEC 8.41 6.96 5.31 3.38 1.27 0.89
VELOCIT Y IN PLACE (EAT ON) FT /SEC 15.78 14.08 11.83 8.68 4.25 3.24
FLOW PAT T ERN (ORKIZEWSKI) 2 2 2 2 1 1
FLOW PAT T ERN (BEGGS & BRILL REV.) 3 3 3 3 4 4
FLOW PAT T ERN (AZIZ) 2 2 2 2 2 1
EROSIONAL VELOCIT Y FT /SEC 15.18 BROWN & ROOT USA
TWO PHASE PRESSURE DROP PSI/100 FTDUKLER CS (FRICT ION ONLY) 1.3 0.8 0.42 0.141 0.014 0.006
LOCKHART & MART INELLI 1.6 1.0 0.53 0.181 0.017 0.006
EST IMAT ED BY API 14E 0.5 0.3 0.16 0.053 0.005 0.002
BEGGS & BRILL 1.1 0.7 0.37 0.127 0.013 0.005
ORKIZEWSKI 0.0 0.0 0.01 0.042 0.012 0.005
BEGGS & BRILL DOWNHILL (FRICT ION) 1.8 1.1 0.59 0.203 0.018 0.006
BEGGS & BRILL UPHILL (FRICT ION) 1.6 1.0 0.53 0.183 0.016 0.007
BEGGS & BRILL UPHILL (FR.+ELEV.) 30.3 30.0 29.82 30.078 68.757 74.939
CHARLIE'S FORMULA WEIGHT FRACTION VAPOR 0.006 may-91 By:Dr. EF
INSIDE DIAMETER (inches) 7.13 Rev. 1.6
BEGGS AND BRILL ORKIZEWSKI & AZIZ
FLOW 1 DIST RIBUT ED 1 BUBBLE
PAT T ERN 2 SEGREGAT ED 2 SLUG
MAPS 3 INT ERMIT T ENT 3 T RANSIT ION
4 T RANSIT ION 4 ANNULAR - MIST
SELECT ED DIAMET ER IN 20
T OT AL PRESSURE DROP PSI 0.126861026
CORRELACION SELECCIONADA BEGGS&BRILL
VELOCIDAD MAX PERMITIDA= 0.9 VEL EROSIONAL=0.9 (15.18 ft/s)=13.662 ft/s
VELOCIDAD CALCULADA= 8.68 ft/s
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TWO-PHASE LINE CALCULATION SHEET
LIQUID MASS FLOWRAT E LBS/HR 494974 VAPOR MASS FLOWRAT E LBS/HR 15126
LIQUID VOLUMET RIC FLOW GPM 1071.875 VAPOR VOLUMET RIC FLOW FT 3/HR 15006
LIQUID DENSIT Y LBS/FT 3 57.56 VAPOR DENSIT Y LBS/FT 3 1.01
LIQUID VISCOSIT Y CP 46.740 VAPOR VISCOSIT Y CP 0.014
INT ERFACIAL T ENSION DYNE/CM 20.2 VAPOR ST ANDARD FLOW KSCFD 2000
T EMPERAT URE oF 146.7 OPERAT ING PRESSURE PSIA 199.6034
NOMINAL PIPE DIAMET ER IN 8 10 12 14 16 20
INT ERNAL PIPE DIAMET ER IN 7.625 9.562 11.374 12.500 14.312 17.938
VELOCIT Y NO SLIP FT /SEC 20.68 13.15 9.29 7.69 5.87 3.74
VELOCIT Y IN PLACE (EAT ON) FT /SEC 22.93 16.08 12.37 10.76 8.84 6.40
FLOW PAT T ERN (ORKIZEWSKI) 2 2 2 2 2 2
FLOW PAT T ERN (BEGGS & BRILL REV.) 3 3 3 3 3 4
FLOW PAT T ERN (AZIZ) 4 3 2 2 2 2
EROSIONAL VELOCIT Y FT /SEC 21.51 BROWN & ROOT USA
TWO PHASE PRESSURE DROP PSI/100 FTDUKLER CS (FRICT ION ONLY) 6.6 2.1 0.86 0.538 0.273 0.089
LOCKHART & MART INELLI 7.6 2.5 1.10 0.702 0.367 0.125
EST IMAT ED BY API 14E 2.3 0.8 0.32 0.197 0.100 0.032
BEGGS & BRILL 4.0 1.3 0.58 0.372 0.196 0.067
ORKIZEWSKI 0.0 0.0 0.01 0.042 0.005 0.002
BEGGS & BRILL DOWNHILL (FRICT ION) 11.8 4.0 1.72 1.095 0.573 0.195
BEGGS & BRILL UPHILL (FRICT ION) 5.8 1.9 0.85 0.540 0.283 0.096
BEGGS & BRILL UPHILL (FR.+ELEV.) 24.9 21.4 20.54 20.383 20.403 20.944
CHARLIE'S FORMULA WEIGHT FRACTION VAPOR 0.030 may-91 By:Dr. EF
INSIDE DIAMETER (inches) 8.38 Rev. 1.6
BEGGS AND BRILL ORKIZEWSKI & AZIZ
FLOW 1 DIST RIBUT ED 1 BUBBLE
PAT T ERN 2 SEGREGAT ED 2 SLUG
MAPS 3 INT ERMIT T ENT 3 T RANSIT ION
4 T RANSIT ION 4 ANNULAR - MIST
SELECT ED DIAMET ER IN 10
T OT AL PRESSURE DROP PSI 1.33888225
CORRELACION SELECCIONADA BEGGS&BRILL
VELOCIDAD MAX PERMITIDA= 0.9 VEL EROSIONAL=0.9 (21.51 ft/s)=19.359 ft/s
VELOCIDAD CALCULADA= 16.08 ft/s
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18 DE 22
TWO-PHASE LINE CALCULATION SHEET
LIQUID MASS FLOWRAT E LBS/HR 189257 VAPOR MASS FLOWRAT E LBS/HR 3185
LIQUID VOLUMET RIC FLOW GPM 394.139 VAPOR VOLUMET RIC FLOW FT 3/HR 2874
LIQUID DENSIT Y LBS/FT 3 59.61 VAPOR DENSIT Y LBS/FT 3 1.11
LIQUID VISCOSIT Y CP 546.000 VAPOR VISCOSIT Y CP 0.014
INT ERFACIAL T ENSION DYNE/CM 21.2 VAPOR ST ANDARD FLOW KSCFD 920
T EMPERAT URE oF 158 OPERAT ING PRESSURE PSIA 220.938
NOMINAL PIPE DIAMET ER IN 6 8 10 12 30 36
INT ERNAL PIPE DIAMET ER IN 5.761 7.625 9.562 11.374 29.250 35.000
VELOCIT Y NO SLIP FT /SEC 9.29 5.30 3.37 2.38 0.36 0.25
VELOCIT Y IN PLACE (EAT ON) FT /SEC 15.20 9.44 8.90 7.64 2.15 1.64
FLOW PAT T ERN (ORKIZEWSKI) 2 2 2 2 1 1
FLOW PAT T ERN (BEGGS & BRILL REV.) 3 3 3 4 2 2
FLOW PAT T ERN (AZIZ) 2 2 2 2 1 1
EROSIONAL VELOCIT Y FT /SEC 17.73 BROWN & ROOT USA
TWO PHASE PRESSURE DROP PSI/100 FTDUKLER CS (FRICT ION ONLY) 5.2 1.4 0.45 0.194 0.002 0.001
LOCKHART & MART INELLI 10.9 3.3 1.29 0.622 0.012 0.006
EST IMAT ED BY API 14E 0.9 0.2 0.07 0.031 0.000 0.000
BEGGS & BRILL 5.4 1.7 0.71 0.353 0.008 0.004
ORKIZEWSKI 0.0 0.0 0.01 0.042 0.008 0.004
BEGGS & BRILL DOWNHILL (FRICT ION) 10.6 3.4 1.37 0.679 0.012 0.006
BEGGS & BRILL UPHILL (FRICT ION) 7.8 2.5 1.02 0.507 0.010 0.005
BEGGS & BRILL UPHILL (FR.+ELEV.) 32.2 27.6 26.94 27.063 92.238 101.035
CHARLIE'S FORMULA WEIGHT FRACTION VAPOR 0.017 may-91 By:Dr. EF
INSIDE DIAMETER (inches) 4.66 Rev. 1.6
BEGGS AND BRILL ORKIZEWSKI & AZIZ
FLOW 1 DIST RIBUT ED 1 BUBBLE
PAT T ERN 2 SEGREGAT ED 2 SLUG
MAPS 3 INT ERMIT T ENT 3 T RANSIT ION
4 T RANSIT ION 4 ANNULAR - MIST
SELECT ED DIAMET ER IN 8
T OT AL PRESSURE DROP PSI 1.747056716
CORRELACION SELECCIONADA BEGGS&BRILL
VELOCIDAD MAX PERMITIDA= 0.9 VEL EROSIONAL=0.9 (17.73 ft/s)=15.957 ft/s
VELOCIDAD CALCULADA= 9.44 ft/s
ACTIVO INTEGRAL AYATSIL-TEKEL REGIÓN MARINA NORESTE
PLATAFORMA PP-AYATSIL-A
MEMORIA DE CÁLCULO
19 DE 22
TWO-PHASE LINE CALCULATION SHEET
LIQUID MASS FLOWRAT E LBS/HR 91903 VAPOR MASS FLOWRAT E LBS/HR 1615
LIQUID VOLUMET RIC FLOW GPM 191.408 VAPOR VOLUMET RIC FLOW FT 3/HR 1554
LIQUID DENSIT Y LBS/FT 3 59.60 VAPOR DENSIT Y LBS/FT 3 1.04
LIQUID VISCOSIT Y CP 568.000 VAPOR VISCOSIT Y CP 0.010
INT ERFACIAL T ENSION DYNE/CM 21.4 VAPOR ST ANDARD FLOW KSCFD 464
T EMPERAT URE oF 158 OPERAT ING PRESSURE PSIA 206.715
NOMINAL PIPE DIAMET ER IN 6 8 10 12 30 36
INT ERNAL PIPE DIAMET ER IN 5.761 7.625 9.562 11.374 29.250 35.000
VELOCIT Y NO SLIP FT /SEC 4.75 2.71 1.72 1.22 0.18 0.13
VELOCIT Y IN PLACE (EAT ON) FT /SEC 8.86 7.75 6.24 5.06 1.31 1.00
FLOW PAT T ERN (ORKIZEWSKI) 2 2 2 1 1 1
FLOW PAT T ERN (BEGGS & BRILL REV.) 3 3 4 4 2 2
FLOW PAT T ERN (AZIZ) 2 2 2 2 1 1
EROSIONAL VELOCIT Y FT /SEC 18.19 BROWN & ROOT USA
TWO PHASE PRESSURE DROP PSI/100 FTDUKLER CS (FRICT ION ONLY) 1.6 0.4 0.14 0.060 0.001 0.000
LOCKHART & MART INELLI 4.9 1.5 0.58 0.278 0.005 0.003
EST IMAT ED BY API 14E 0.2 0.1 0.02 0.008 0.000 0.000
BEGGS & BRILL 2.7 0.9 0.36 0.178 0.004 0.002
ORKIZEWSKI 0.0 0.0 0.01 0.178 0.004 0.002
BEGGS & BRILL DOWNHILL (FRICT ION) 5.3 1.7 0.69 0.287 0.006 0.003
BEGGS & BRILL UPHILL (FRICT ION) 3.9 1.3 0.51 0.223 0.005 0.002
BEGGS & BRILL UPHILL (FR.+ELEV.) 28.5 26.9 26.98 62.805 101.790 111.587
CHARLIE'S FORMULA WEIGHT FRACTION VAPOR 0.017 may-91 By:Dr. EF
INSIDE DIAMETER (inches) 3.54 Rev. 1.6
BEGGS AND BRILL ORKIZEWSKI & AZIZ
FLOW 1 DIST RIBUT ED 1 BUBBLE
PAT T ERN 2 SEGREGAT ED 2 SLUG
MAPS 3 INT ERMIT T ENT 3 T RANSIT ION
4 T RANSIT ION 4 ANNULAR - MIST
SELECT ED DIAMET ER IN 8
T OT AL PRESSURE DROP PSI 0.882402398
CORRELACION SELECCIONADA BEGGS&BRILL
VELOCIDAD MAX PERMITIDA= 0.9 VEL EROSIONAL=0.9 (18.19 ft/s)=16.371 ft/s
VELOCIDAD CALCULADA= 7.75 ft/s
ACTIVO INTEGRAL AYATSIL-TEKEL REGIÓN MARINA NORESTE
PLATAFORMA PP-AYATSIL-A
MEMORIA DE CALCULO
PAGINA: DE
REVISON
PROY. NO.
ELABORO: FECHA
REVISO FECHA
CLIENTE: IDENTIFICACION:
PROYECTO: SERVICIO:
DIAGRAMA:
DATOS DE ENTRADA:
1. Flujo Volumétrico: Criterio de Diseño:
2. Gravedad Especifica
3. Viscosidad Absoluta cp
4. Rugosidad ft psi/100ft
5. Cedula de Tubería:
DATOS INTERMEDIOS
9. Densidad líquido lb/ft3
10. Flujo másico lb/hr
11. Diametro inicial in
RESULTADOS
NOTAS:
DIAMETRO SELECCIONADO 20"
ERROR: Diametro requerido excede dimensiones comerciales
ERROR: Diámetro calculado NO disponible en Cedula seleccionada ó Criterio fuera de rango
20 4757.5873
0.88067548
0.5632353
2.00542364
DIAMETRO CALCULADO:
5.31680152
7581.43748
CAIDA
PRES./100 ft
AVISO: Líquidos con viscosidades superiores a 15 cp se consideran líquidos viscosos
0.03802.53 0.0974DIAMETRO OPCIONAL: 18.125
9018.120679.086005499.562
FACTOR DE
FRICCION
(DARCY)
0.03348602
0.03433377
0.03202074
(in) (in) (PSI)
DIAMETRO SUPERIOR:
NUMERO
REYNOLDS
6.42161147
VELOCIDAD
CALCULADA
(ft/seg )
6898.50159
DIAM. INT.
COMERCIAL
DIAM.
NOMINAL
104722
30-ene-13
DIAMETRO INFERIOR:
12
14
10
11.374
12.5
11.013
0.00015
913008.5227
55.90416
69812.54
66.73
DATOS DE PROYECTO:
DIMENSIONAMIENTO DE DIAMETRO DE TUBERIA (LIQUIDOS):
0.8959
DMS
RMB
104722
MAXIMAS 21 °API
20" P 1178 D54A
M EZCLA GAS ACEITE DE A-GA-1100 A/B/R
A-325A-A
PEP
6. Velocidad Max. Recomendada
7. Líquido viscoso
8. Max. Caida de Presión
ACTIVO INTEGRAL AYATSIL-TEKEL REGIÓN MARINA NORESTE
PLATAFORMA PP-AYATSIL-A
MEMORIA DE CÁLCULO
21 DE 22
PAGINA: DE
REVISON
PROY. NO.
ELABORO: FECHA
REVISO FECHA
CLIENTE: IDENTIFICACION:
PROYECTO: SERVICIO:
DIAGRAMA:
DATOS DE ENTRADA:
1. Flujo Volumétrico: Criterio de Diseño:
2. Gravedad Especifica
3. Viscosidad Absoluta cp
4. Rugosidad ft psi/100ft
5. Cedula de Tubería:
DATOS INTERMEDIOS
9. Densidad líquido lb/ft3
10. Flujo másico lb/hr
11. Diametro inicial in
RESULTADOS
NOTAS:
DIAMETRO SELECCIONADO 10"
ERROR: Diametro requerido excede dimensiones comerciales
ERROR: Diámetro calculado NO disponible en Cedula seleccionada ó Criterio fuera de rango
20 2378.79365
0.60638975
0.26763464
1.76656338
DIAMETRO CALCULADO:
3.21080574
4509.06034
CAIDA
PRES./100 ft
AVISO: Líquidos con viscosidades superiores a 15 cp se consideran líquidos viscosos
0.04691.26 0.0300DIAMETRO OPCIONAL: 18.125
5654.50957.144318087.625
FACTOR DE
FRICCION
(DARCY)
0.03872907
0.0407052
0.03638061
(in) (in) (PSI)
DIAMETRO SUPERIOR:
NUMERO
REYNOLDS
4.54300275
VELOCIDAD
CALCULADA
(ft/seg )
3790.71874
DIAM. INT.
COMERCIAL
DIAM.
NOMINAL
104722
30-ene-13
DIAMETRO INFERIOR:
10
12
8
9.562
11.374
8.581
0.00015
456504.2614
55.90416
34906.27
66.73
DATOS DE PROYECTO:
DIMENSIONAMIENTO DE DIAMETRO DE TUBERIA (LIQUIDOS):
0.8959
DMS
RMB
104722
MAXIMAS 21 °API
10" P 1175/1176/1177 D54A
DESCARGA DE A-GA-1100 A/B/R
A-325A/B-A
PEP
6. Velocidad Max. Recomendada
7. Líquido viscoso
8. Max. Caida de Presión
ACTIVO INTEGRAL AYATSIL-TEKEL REGIÓN MARINA NORESTE
PLATAFORMA PP-AYATSIL-A
MEMORIA DE CÁLCULO
22 DE 22
PAGINA: DE
REVISON
PROY. NO.
ELABORO: FECHA
REVISO FECHA
CLIENTE: IDENTIFICACION:
PROYECTO: SERVICIO:
DIAGRAMA:
DATOS DE ENTRADA:
1. Flujo Volumétrico: Criterio de Diseño:
2. Gravedad Especifica
3. Viscosidad Absoluta cp
4. Rugosidad ft psi/100ft
5. Cedula de Tubería:
DATOS INTERMEDIOS
9. Densidad líquido lb/ft3
10. Flujo másico lb/hr
11. Diametro inicial in
RESULTADOS
NOTAS:
DIAMETRO SELECCIONADO 8"
ERROR: Diametro requerido excede dimensiones comerciales
ERROR: Diámetro calculado NO disponible en Cedula seleccionada ó Criterio fuera de rango
20 17427.0115
0.56669665
0.18956922
2.14057041
DIAMETRO CALCULADO:
3.47413545
39577.0684
CAIDA
PRES./100 ft
AVISO: Líquidos con viscosidades superiores a 15 cp se consideran líquidos viscosos
0.02701.06 0.0111DIAMETRO OPCIONAL: 18.125
52079.89839.48245046.065
FACTOR DE
FRICCION
(DARCY)
0.02271925
0.02370627
0.02174905
(in) (in) (PSI)
DIAMETRO SUPERIOR:
NUMERO
REYNOLDS
5.47605206
VELOCIDAD
CALCULADA
(ft/seg )
31523.4115
DIAM. INT.
COMERCIAL
DIAM.
NOMINAL
104722
30-ene-13
DIAMETRO INFERIOR:
8
10
6
7.981
10.02
7.625
0.00015
350822.8705
51.16176
29311.98
7
DATOS DE PROYECTO:
DIMENSIONAMIENTO DE DIAMETRO DE TUBERIA (LIQUIDOS):
0.8199
DMS
RMB
6
104722
MAXIMAS 21 °API
8" P 1180 B55A
CLM A PP-AYATSIL-D
A-324-A
PEP
6. Velocidad Max. Recomendada
7. Líquido viscoso
8. Max. Caida de Presión
ACTIVO INTEGRAL AYATSIL-TEKEL REGIÓN MARINA NORESTE
PLATAFORMA PP-AYATSIL-A
MEMORIA DE CÁLCULO
23 DE 22
PAGINA: DE
REVISON
PROY. NO.
ELABORO: FECHA
REVISO FECHA
CLIENTE: IDENTIFICACION:
PROYECTO: SERVICIO:
DIAGRAMA:
DATOS DE ENTRADA:
1. Flujo Volumétrico: Criterio de Diseño:
2. Gravedad Especifica
3. Viscosidad Absoluta cp
4. Rugosidad ft psi/100ft
5. Cedula de Tubería:
DATOS INTERMEDIOS
9. Densidad líquido lb/ft3
10. Flujo másico lb/hr
11. Diametro inicial in
RESULTADOS
NOTAS:
DIAMETRO SELECCIONADO 12"
ERROR: Diametro requerido excede dimensiones comerciales
ERROR: Diámetro calculado NO disponible en Cedula seleccionada ó Criterio fuera de rango
20 30938.674
0.22783234
0.14442653
0.53045741
DIAMETRO CALCULADO:
3.59524529
46972.9826
CAIDA
PRES./100 ft
AVISO: Líquidos con viscosidades superiores a 15 cp se consideran líquidos viscosos
0.02361.88 0.0307DIAMETRO OPCIONAL: 18.125
55964.41786.1677324510.02
FACTOR DE
FRICCION
(DARCY)
0.02170063
0.02208906
0.02104691
(in) (in) (PSI)
DIAMETRO SUPERIOR:
NUMERO
REYNOLDS
4.34508044
VELOCIDAD
CALCULADA
(ft/seg )
42728.091
DIAM. INT.
COMERCIAL
DIAM.
NOMINAL
104722
30-ene-13
DIAMETRO INFERIOR:
12
14
10
11.938
13.124
10.159
0.00015
622825.9185
51.16176
52038.4
7
DATOS DE PROYECTO:
DIMENSIONAMIENTO DE DIAMETRO DE TUBERIA (LIQUIDOS):
0.8199
DMS
RMB
6
104722
MAXIMAS 21 °API
12" P 1160 B55A
CLM
A-324-A
PEP
6. Velocidad Max. Recomendada
7. Líquido viscoso
8. Max. Caida de Presión
ACTIVO INTEGRAL AYATSIL-TEKEL REGIÓN MARINA NORESTE
PLATAFORMA PP-AYATSIL-A
MEMORIA DE CÁLCULO
24 DE 22
PAGINA: DE
REVISON
PROY. NO.
ELABORO: FECHA
REVISO FECHA
CLIENTE: IDENTIFICACION:
PROYECTO: SERVICIO:
DIAGRAMA:
DATOS DE ENTRADA:
1. Flujo Volumétrico: Criterio de Diseño:
2. Gravedad Especifica
3. Viscosidad Absoluta cp
4. Rugosidad ft psi/100ft
5. Cedula de Tubería:
DATOS INTERMEDIOS
9. Densidad líquido lb/ft3
10. Flujo másico lb/hr
11. Diametro inicial in
RESULTADOS
NOTAS:
DIAMETRO SELECCIONADO 8"
ERROR: Diametro requerido excede dimensiones comerciales
ERROR: Diámetro calculado NO disponible en Cedula seleccionada ó Criterio fuera de rango
20 13502.1416
0.36033704
0.1209138
1.35486945
DIAMETRO CALCULADO:
2.7022456
30663.6157
CAIDA
PRES./100 ft
AVISO: Líquidos con viscosidades superiores a 15 cp se consideran líquidos viscosos
0.02870.83 0.0072DIAMETRO OPCIONAL: 18.125
40350.58817.375622016.065
FACTOR DE
FRICCION
(DARCY)
0.02397145
0.02509073
0.02284285
(in) (in) (PSI)
DIAMETRO SUPERIOR:
NUMERO
REYNOLDS
4.25937268
VELOCIDAD
CALCULADA
(ft/seg )
24423.7841
DIAM. INT.
COMERCIAL
DIAM.
NOMINAL
104722
30-ene-13
DIAMETRO INFERIOR:
8
10
6
7.981
10.02
6.724
0.00015
271811.3821
50.96208
22799.39
7
DATOS DE PROYECTO:
DIMENSIONAMIENTO DE DIAMETRO DE TUBERIA (LIQUIDOS):
0.8167
DMS
RMB
6
104722
MAXIMAS 21 °API
8" P 1160 / 1160-1 B55A
CLM A CABEZAL DE PRODUCCION
A-324-A
PEP
6. Velocidad Max. Recomendada
7. Líquido viscoso
8. Max. Caida de Presión