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Capítulo 6

CAPÍTULO 6 SIMULACIÓN

6.1 Introducción
En la época actual es indispensable el uso de herramientas para facilitar el diseño de
ductos para el transporte de hidrocarburos y que este sea eficiente y funcional.
El desarrollo tecnológico ha permitido el desarrollo de programas que permiten hacer la
simulación del flujo a través de las tuberías y conocer el comportamiento delflujo, así
como la influencia de los diferentes parámetros de diseño y como pueden modificar las
condiciones operativas.
Utilizando el programa de cómputo PIPESIM se analizó una línea para transportar
hidrocarburos tomando en cuenta las diferentes variables que modifican el desempeño
del sistema. A continuación se presenta de manera detallada el proceso de simulación que
se llevó a cabo paraescoger las condiciones óptimas.

6.2 Objetivo
Determinar, a través de la simulación del flujo, el comportamiento del sistema bajo
diferentes condiciones de operación, así como la ventaja que otorga el uso de un
programa de diseño para minimizar el tiempo y optimizar los resultados.
Para lograrlo se establecerán las propiedades del sistema y se harán simulaciones
variando los parámetros dediseño, como son el diámetro interno de la tubería, la
densidad del fluido, las presiones de entrada y salida, la elevación y el gasto que fluye a
través de la tubería y se analizará el impacto que tiene cada uno de ellos.

6.3 Ejemplo 1
El primer paso es crear un nuevo proyecto de análisis de tuberías, determinar algunos
parámetros para la simulación y escoger los componentes que estaráninvolucrados en el
proceso. En este caso se estudiará únicamente el comportamiento del flujo a través de
una tubería sencilla que transporta hidrocarburos desde un punto de origen A hasta un
punto de destino B.

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Para empezar se seleccionó únicamente una tubería que irá en línea recta entre los dos
puntos para poder analizar los efectos que tienen las diferentes variables dediseño sobre
el desempeño del sistema.

Después se determinan los parámetros para cada uno de los componentes del sistema,
así como el modelo del fluido que es transportado a través de la tubería.
Se establece el modelo del fluido en el programa como aceite negro, y se le asigna un
%

valor de 35°API y una relación gas-aceite de 285[˭% ˭ ].
Se establecen también las propiedades de longitudde la línea, temperatura ambiente y las
condiciones de la tubería, como se especifica en la figura:

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Por tanto, entre el punto A y el B existe una distancia de 17 [˫˭], que es la longitud total
de la línea, el diámetro interno es de 30[J˧], el espesor de la pared se fijó 0.5 [J˧], la
temperatura ambiente es de 25 [°˕] y, para este primer caso, la elevación es nula.También se establece que la tubería tiene un recubrimiento que permite una interacción
moderada con el medio ambiente y por la tanto interviene la transferencia de calor, a
razón de 2 [BTU/hr/J˩˥J $/F].
Se conoce que la presión en el punto A es de 425 [psia] y los requerimientos del proyecto
nos indican que la presión en el punto B debe ser de 75 [psia]. Es necesario conocer el
gasto que podrámanejar la línea bajo estas condiciones, para lo cuál se calculará el perfil
de presiones.

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Al correr el modelo de simulación, observamos como la caída de presión que se presenta a
lo largo de la trayectoria de la línea, así como la longitud total, las condiciones de la
tubería y las del fluido influyen directamente en el flujo que puede ser transportado.
Se observa quebajo estas condiciones, el gasto que puede manejarse a través del ducto
es de 185693.8 [bpd].
La siguiente gráfica muestra el perfil de presión de la línea, así como el cálculo del gasto
que puede manejarse a esas condiciones:

Y el reporte de la operación efectuada por el simulador, es el siguiente:

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6.3.1 Variación de la presión de entrada
Se varía el valor de la...