Ing. Químico

REQUERIMIENTOS DE SERVICIOS INDUSTRIALES
SISTEMA DE AIRE DE INSTRUMENTOS


PROYECTO
INGENIERÍA BÁSICA DEFINITIVA PARA LAS FACILIDADES DE PRODUCCIÓN DE LOS CAMPOS CULEBRA – YULEBRA – ANACONDA












|Rev. No. |Elaborado NCT |
|Máxima presión de operación:|P2 = 120 psig. |
|Presión mínima de salida hacia actuadores de válvulas: |P3 = 80 psig. |
|Condiciones estándares de presión : |PN = 14.47 psia. |
|Condiciones estándares detemperatura: |TN = 60 °F |
|Para los cálculos de tiempo de llenado desde P1 hasta P2, se consideró un proceso isotérmico a: |T1* = 86 °F. |
|Para los cálculos de tiempo de vaciado desde P2 hasta P1, se consideró un proceso adiabático |T2 = 86 °F. |
|desde:| |
|[pic] = Cp / Cv : |[pic] = 1.4 |


Tabla 1 Condiciones Operativas

1 CONDICIONES AMBIENTALES

▪ Temperatura ambiente: TA = 86° F.
▪ Presión atmosférica: PA = 14,47 psia

2 ESQUEMADE LA OPERACIÓN

[pic]
Gráfico 1 Esquema de la Operación
Donde:
▪ t1 = Tiempo de llenado inicial (compresor en marcha).
▪ t2 = Tiempo de llenado normal (compresor en marcha).
▪ t3 = Tiempo de vaciado normal (compresor parado).
▪ t4 = Tiempo de autonomía del pulmón de aire (compresor parado).

3 ESQUEMA DEL SISTEMA DE AIRE DE INSTRUMENTOS


Figura 1 Esquema del Sistema de Aire deInstrumentos
Donde:
▪ QS = Caudal de succión del compresor de aire.
▪ QC = Caudal de descarga del compresor de aire.
▪ Q’C = Caudal de salida del secador.
▪ QR = Caudal de regeneración.
▪ QF = Caudal de llenado del pulmón de aire.
▪ QE = Caudal de vaciado del pulmón de aire (caudal de diseño).

CÁLCULOS


1 CONSUMO CONTINUOS DE AIRE


1 Consumos de Válvulas de Control.Se considera que el consumo de aire para las válvulas de control es de 1 ft3/min cada una, en base a recomendaciones de la norma API 552 numeral 21.2.6.
En el siguiente cuadro se muestra el balance de aire, para las válvulas de control utilizados en el sistema de aire de utilidades e instrumentos.
[pic]
Tabla 2 Balance de Masa de Aire en válvulas de control

2 CONSUMOS NO CONTINUOS DE AIRE1 Consumo de Válvulas ON – OFF.

Se considera que el consumo de aire para las válvulas On – Off es de 1 Sft3/min (0,0283 Sm3/min) cada una, en base a la norma API 552 numeral 21.2.6.
En el siguiente cuadro se muestra el balance de aire, para las válvulas On – Off utilizados en el sistema de aire de utilidades e instrumentos.
[pic]
Tabla 3 Consumo Estimado de Aire No Continuo
Paradeterminar el caudal del consumo de aire del sistema de utilidades, se considera el 30% del caudal total del consumo de aire de los consumos continuos y no continuos, lo cual asegura que se cubra la demanda puntual del consumo de aire para válvulas On – Off (0,56634 Sm3/min), el cual se muestra en la tabla anterior.

3 CAPACIDAD DEL COMPRESOR DE AIRE

La capacidad de cada uno de los compresoresseleccionados es de Q´c = 2,54 Sm3/min, (89,7 Sft3/min), en la siguiente tabla 4 se muestra el cálculo realizado.
Para estimar la temperatura de salida del compresor se utilizó la siguiente ecuación:
[pic]
Se estima que el compresor pueda suplir el aire requerido para el accionamiento de las válvulas continuas y no continuas más el aire requerido para reposición de los acumuladores o pulmones de...