diseno caudales gasoducto
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7/23/2019 DISENO CAUDALES GASODUCTO
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ALUMNO: JORGE LUIS SANCHEZ
EJERCICIO:
Una línea horizontal de 12 !" tran#$orta %a# nat&ral 'on &na %ra(edad
e#$e'í)i'a de *+, $or &na línea de -2 in . &n e#$e#or de *+/*, in0 Con#iderar &na r&%o#idad de *+***, in0
C&l #ería la 'a$a'idad "i"a #i la $re#i3n de entre%a del 'o"$re#or e# de1/** $#ia . la $re#i3n a%&a# de4a5o de la línea e# de ,* $#ia0
a6 Utilizar la e'&a'i3n de 7e."o&th46 Utilizar la e'&a'i3n de 8anhandle A'6 Utilizar la e'&a'i3n de AGAd6
RES8UES9A:
ISE;O HIR<ULICO EL GASOUC9O
10 =a#e# de i#e>o
De acuerdo a la normativa internacional y nacional, el gasoducto acometida
deberá ser enterrado en toda su longitud, por lo tanto se asume que el proceso
del transporte de gas ocurre en forma isotérmica y en estado estacionario, con unatemperatura promedio de 75°F, la presión de descarga del gasoducto
1010 8ar"etro# de O$era'i3n
Los parámetros de operación o bases para el diseo del gasoducto acometida,
están dados en función a los requerimientos del caudal de gas a transportar,
presiones de carga y descarga del gasoducto, las propiedades del gas,
condiciones de entrada del gas, tipo de material de las tuber!as y otras
consideraciones producto de la e"periencia# $n consecuencia el gasoducto deberá
ser diseado considerando los siguientes parámetros de operación#
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9a4la0-0-0 8ar"etro# de o$era'i3n del %a#od&'to . $ro$iedade# del %a#
Parámetro A-B
Unida
d
Gasoduc
toCaudal Máximo de operación Q ft3S/día ?
Longitud L ft 77,671Presión de entrada P1 (Presióndescarga compresor psia 1.400,00
Presión de salida P! psia 650,00
Máxima presión de operación M"P psia 1.400,00
#emperatura promedio $u%o #& °R 535
#emperatura 'ase #' °R 520
Presión 'ase P' psia 14,7
Presión mnima de operación Pmin psia 650,00#ipo Ca)era* tipo API-5L
+iámetro exterior +o In 32,00
,spesor pared ca)era t in 0,406
ugosidad ca)era ϵ
in 0,0006
Gra.edad especi/ca G 0,65
1020 8ro$iedade# del Ga# Nat&ral
102010 Cl'&lo del $e#o "ole'&lar del %a# nat&ral M
%saremos la ecuación
G M M aire=
Donde
M aire & 'eso molecular del gas a condiciones estándar o base & (),*+(5 lblbmol
- & -ravedad especifica del gas & .,+5
/eempla0ando valores1
2 & 3),)(5+ lblbmol
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102020 Cl'&lo del ?a'tor de Co"$re#i4ilidad del Ga# Z
$l factor 4 será calculado con el método de la sociación 6aliforniana de -as, la
cual es una ecuación utili0ada para gasoductos, donde 4 es función de la
gravedad especifica -, temperatura promedio T f y presión promedio P avg del gas
transportado
Z = 1
[1+(
344.400∗ Pavg∗101,785G
T f 3,825
)
]La presión media viene dada por la ecuación1
−−
=2
2
2
1
3
2
3
1
3
2
P P
P P P avg
Dónde:
P 1= 1.400,00 psia
P 2 = 650,00 psia
Con P 1 y P 2 cac!a"os P avg
P avg = 10#0,#$ psia
/eempla0ando valores resulta1
4 & .,)))5
1020-0 Cal'&lo de la @i#'o#idad del Ga#
La viscosidad del gas será calculada mediante la ecuación de Lee y -on0ales
dada por1
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)exp(10 4 Y
X K ρ µ ⋅⋅= −
Dónde1 La viscosidad del gas esta dado en c' y la densidad debe estar dado en
gcm y 8 e 9 son adimensionales y están dados por las siguientes ecuaciones1
Densidad del gas
T R Z
M P = ρ
'arámetros emp!ricos de Lee -on0ales1
T M T M K
+⋅+
⋅⋅+=
19209)02,04,9(
5,1
M T
X ⋅++= 01,0986
5,3
X Y 2,04,2 −=
/eempla0ando los datos y valores calculados se tiene1
3875,4
ft
lbm= ρ
% = 3.*,)37
& & 5,53(
' & 3,(*+
: & .,.3(*)7 6p
20 E'&a'ione# de i#e>o Hidr&li'o del Ga#od&'to
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'ara el diseo del gasoducto se utili0aran las ecuaciones aplicadas a sistemas de
transporte de gas natural en estado estacionario en condiciones isotérmicas,
sealadas en la bibliograf!a ;principalmente lo indicado por $# <=as=i 2enon en su
libro >-as 'ipeline ?ydraulics@A#
Las variables que definen el fluBo de gas natural entre dos puntos de una tuber!a
de l!nea se los agrupa de la siguiente manera1
6omposición del gas natural1 dependiendo de la cromatograf!a, presión y
temperatura, var!a la densidad, la viscosidad, el factor de compresibilidad
y la relación de calores espec!ficos#
La topograf!a del tra0o de la l!nea1 Cue determina si la energ!a estática
originada por la diferencia de nivel está a favor o en contra del fluBo de gas
natural#
Las caracter!sticas de la tuber!a1 /eferente al diámetro, rugosidad,
espesor, peso por unidad de longitud, rugosidad de la pared interna, etc#
Las variables mencionadas intervienen en las diferentes ecuaciones para el
cálculo =idráulico en tuber!a de gas#
2010 Cl'&lo del di"etro interno del %a#od&'to
La ecuación es1
D= Do−2 t
/eempla0ando valores1
D & 3,3)) in
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2020 Ca$a'idad "i"a %a#od&'to0
a6 E'&a'i3n de 7e."o&th
La ecuación de eymout= para terrenos planos en unidades inglesas está
dada por1
Q=433,5∗ E (T b Pb )( P1
2− P2
2
GT f ≤Z )0.50
D2.667
Donde:
Q = !o"#$% &o' (at%, standa(d ft3/da) *S+E = pip%"in% %i%n), a d%i$a" !a"#% "%ss tan o( %#a" to 1.0
Pb = as% p(%ss#(%, psia
T b = as% t%$p%(at#(%, °R *460 + °
P1 = #pst(%a$ p(%ss#(%, psia
P2 = do'nst(%a$ p(%ss#(%, psia
G = as (a!it) *ai( = 1.00
T f = a!%(a% as &o' t%$p%(at#(%, °R *460 + °
Le = %#i!a"%nt "%nt of pip% s%$%nt, $i
Z = as o$p(%ssii"it) fato(, di$%nsion"%ss
D = pip% insid% dia$%t%(, in.
sumiendo un f actor de eficiencia $ & 3/eempla0ando valores resulta1
C & 3#(3*#3+3#**7,)+ <6FDC & 3#(3*,3+ 22<6FD
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C & E,E) 22<62D
46 E'&a'i3n de 8anhandle A
La ecuación de 'an=andle en unidades inglesas está dada por1
Q=433,87∗ E (T b Pb)1,0788
( P1
2− P2
2
GT f ≤Z )0,5394
D2.6182
Donde:
Q = !o"#$% &o' (at%, standa(d ft3/da) *S+
E = pip%"in% %i%n), a d%i$a" !a"#% "%ss tan o( %#a" to 1.0
Pb = as% p(%ss#(%, psia
T b = as% t%$p%(at#(%, °R *460 + °
P1 = #pst(%a$ p(%ss#(%, psia
P2 = do'nst(%a$ p(%ss#(%, psia
G = as (a!it) *ai( = 1.00
T f = a!%(a% as &o' t%$p%(at#(%, °R *460 + °
Le = %#i!a"%nt "%nt of pip% s%$%nt, $i
Z = as o$p(%ssii"it) fato(, di$%nsion"%ss
D = pip% insid% dia$%t%(, in.
sumiendo un f actor de eficiencia $ & 3/eempla0ando valores resulta1
C & 3#+3#7*#.)7,5( <6FDC & 3#+3,) 22<6FDC & E5,+ 22<62D
'6 E'&a'i3n de AGA
La ecuación de - en unidades inglesas está dada por1
Q=38,77 F (T b Pb )( P1
2− P2
2
GT f ≤Z )0.50
D2,5
ond%
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F =4 l og10( 3,7 Dϵ )
Q = !o"#$% &o' (at%, standa(d ft3/da) *S+
F = f(ition fato(, di$%nsion"%ss
Pb = as% p(%ss#(%, psia
T b = as% t%$p%(at#(%, °R *460 + °
P1 = #pst(%a$ p(%ss#(%, psia
P2 = do'nst(%a$ p(%ss#(%, psia
G = as (a!it) *ai( = 1.00
T f = a!%(a% as &o' t%$p%(at#(%, °R *460 + °
Le = %#i!a"%nt "%nt of pip% s%$%nt, $i
Z = as o$p(%ssii"it) fato(, di$%nsion"%ss
D = pip% insid% dia$%t%(, in.
/eempla0ando valores resulta1
F & (3,3+35(C & 3#(*7#E7(#),7 <6FDC & 3#(*7,E7 22<6FDC & +,7. 22<62D