Efecto De La Caida De Presión En Tuberias
Páginas: 20 (4784 palabras)
Publicado: 19 de febrero de 2013
Efecto de la caída de presión de los fluidos incompresibles en tuberías
El transporte de un líquido a través de una tubería viene acompañado de una pérdida
de energía disponible denominada comúnmente como caída de presión o pérdida de carga, resultado de la resistencia que presenta un fluido en movimiento cuando entra en contactocon la superficie interna de la tubería. Esta pérdida de cargase manifiesta como una disminución de la presión en el sentido del flujo.
La caída de presión excesiva perjudica considerablemente a la tubería y a la bomba. El fenómeno que más frecuentemente se presenta es el golpe de ariete. Esta descarga dinámica de presión resulta cuando en un instante toda la energía en movimiento se transforma en un aumento de presión, debido a que el flujo se detienerepentinamente por el cierre de una válvula. Los golpes de ariete por presión pueden ser lo suficientemente
grandes para romper la carcasa de una bomba o reventar las tuberías, por lo tanto es
recomendable considerar la caída de presión excesiva durante el dimensionamiento de
tuberías (PDVSA, 1996).
También existen otras caídas de presión presentes en el trayecto de las tuberías que semanifiestan como una pérdida de energía adicional al sistema, tales como: válvulas, accesorios, medidores de flujo o equipos. Es por ello, que se debe tener especial cuidado cuando se proponen trayectorias preliminares para un sistema de bombeo, ya que se debe evitar el uso excesivo de accesorios, diferencias de altura y cambios de dirección, con la finalidad de evitar caídas de presión excesivas queperjudiquen al sistema y se vean reflejadas posteriormente en los costos de mantenimiento (Guaycochea, 1992). Para cuestiones prácticas durante el transporte de líquidos se considera como límite máximo recomendado una caída de presión de 2 psi por cada 100 ft, de longitud de tubería (2 psi/100 ft), con la finalidad de proporcionar una condición de servicio adecuada para la tubería y la bomba (Couper,2003), (PEMEX, 2002).
Fluidos compresibles
Aire comprimido
En la industria de la refinación el transporte de los fluidos compresibles es tan importante como el de los líquidos. La unidad de servicios auxiliares está encargada de distribuir el aire comprimido y el vapor de fuerza a través de todas las plantas de proceso para sus requerimientos necesarios. El aire comprimido generalmente secomprime a unos 6 kgf/cm2 aproximadamente. Es la fuente de mayor potencia en la industria con múltiples ventajas: es segura, fácil de transportar y adaptable. El aire no solo se comprime sino que también se deshumidifica y se filtra para eliminarle las impurezas y principalmente la humedad, que toma del ambiente, con la finalidad de utilizarlo como fuerza de accionamiento neumática de válvulas,instrumentos y actuadores, entre otros (PEMEX, 2002).
Vapor de fuerza
El vapor de agua es utilizado como energía directa para el funcionamiento de las bombas y turbinas de vapor. En las unidades centrales de calderas se genera vapor y se distribuye a través de las líneas de servicios auxiliares por toda la planta, tales como: el vapor de media (21 kgf/cm2 a 350 °C) y el vapor de baja (3.5kgf/cm2 a 150 °C). El vapor de alta (60 kgf/cm2 a 482 °C) es utilizado en los turbogeneradores para producción de energía eléctrica, este vapor se transporta con el mínimo ruido y la presencia de aire para evitar que se dañen y se erosionen los alabes de la turbina (PEMEX, 2002).
Gases combustibles
El manejo de los gases en las plantas de procesos varía desde presiones muy altas en distintascondiciones de flujo. Los combustibles gaseosos tales como: el metano, etano y
gas natural, entre otros, se utilizan en los calentadores, hornos y turbinas de gas. Otros gases como el propano, butano y gas LP se utilizan para el almacenamiento, recirculación o alimentación a alta presión en los equipos de procesos (Howard, 1982).
Propiedades físicas
Los fluidos compresibles dependen de cierta...
El transporte de un líquido a través de una tubería viene acompañado de una pérdida
de energía disponible denominada comúnmente como caída de presión o pérdida de carga, resultado de la resistencia que presenta un fluido en movimiento cuando entra en contactocon la superficie interna de la tubería. Esta pérdida de cargase manifiesta como una disminución de la presión en el sentido del flujo.
La caída de presión excesiva perjudica considerablemente a la tubería y a la bomba. El fenómeno que más frecuentemente se presenta es el golpe de ariete. Esta descarga dinámica de presión resulta cuando en un instante toda la energía en movimiento se transforma en un aumento de presión, debido a que el flujo se detienerepentinamente por el cierre de una válvula. Los golpes de ariete por presión pueden ser lo suficientemente
grandes para romper la carcasa de una bomba o reventar las tuberías, por lo tanto es
recomendable considerar la caída de presión excesiva durante el dimensionamiento de
tuberías (PDVSA, 1996).
También existen otras caídas de presión presentes en el trayecto de las tuberías que semanifiestan como una pérdida de energía adicional al sistema, tales como: válvulas, accesorios, medidores de flujo o equipos. Es por ello, que se debe tener especial cuidado cuando se proponen trayectorias preliminares para un sistema de bombeo, ya que se debe evitar el uso excesivo de accesorios, diferencias de altura y cambios de dirección, con la finalidad de evitar caídas de presión excesivas queperjudiquen al sistema y se vean reflejadas posteriormente en los costos de mantenimiento (Guaycochea, 1992). Para cuestiones prácticas durante el transporte de líquidos se considera como límite máximo recomendado una caída de presión de 2 psi por cada 100 ft, de longitud de tubería (2 psi/100 ft), con la finalidad de proporcionar una condición de servicio adecuada para la tubería y la bomba (Couper,2003), (PEMEX, 2002).
Fluidos compresibles
Aire comprimido
En la industria de la refinación el transporte de los fluidos compresibles es tan importante como el de los líquidos. La unidad de servicios auxiliares está encargada de distribuir el aire comprimido y el vapor de fuerza a través de todas las plantas de proceso para sus requerimientos necesarios. El aire comprimido generalmente secomprime a unos 6 kgf/cm2 aproximadamente. Es la fuente de mayor potencia en la industria con múltiples ventajas: es segura, fácil de transportar y adaptable. El aire no solo se comprime sino que también se deshumidifica y se filtra para eliminarle las impurezas y principalmente la humedad, que toma del ambiente, con la finalidad de utilizarlo como fuerza de accionamiento neumática de válvulas,instrumentos y actuadores, entre otros (PEMEX, 2002).
Vapor de fuerza
El vapor de agua es utilizado como energía directa para el funcionamiento de las bombas y turbinas de vapor. En las unidades centrales de calderas se genera vapor y se distribuye a través de las líneas de servicios auxiliares por toda la planta, tales como: el vapor de media (21 kgf/cm2 a 350 °C) y el vapor de baja (3.5kgf/cm2 a 150 °C). El vapor de alta (60 kgf/cm2 a 482 °C) es utilizado en los turbogeneradores para producción de energía eléctrica, este vapor se transporta con el mínimo ruido y la presencia de aire para evitar que se dañen y se erosionen los alabes de la turbina (PEMEX, 2002).
Gases combustibles
El manejo de los gases en las plantas de procesos varía desde presiones muy altas en distintascondiciones de flujo. Los combustibles gaseosos tales como: el metano, etano y
gas natural, entre otros, se utilizan en los calentadores, hornos y turbinas de gas. Otros gases como el propano, butano y gas LP se utilizan para el almacenamiento, recirculación o alimentación a alta presión en los equipos de procesos (Howard, 1982).
Propiedades físicas
Los fluidos compresibles dependen de cierta...
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