Ingeniería De Gas

3. CÁLCULOS DE REDES GAS El cálculo de la caída de presión para una sola tubería requiere solamente de la aplicación de la ecuación de flujo. Sin embargo, en un sistema de distribución la mayor parte de las tuberías están interconectadas, formando una red. A consecuencia de la interconexión entre los diferentes tramos, el gas puede fluir desde la fuente hasta los nodos de consumo, y en diferentesvías y a distintas tasas de flujo. Por eso, cuando se habla de resolver una red, se quiere especificar el cálculo del caudal en cada tramo y la presión en cada nodo. Existen diversos tipos de problemas, que pueden exigir el análisis riguroso de una red: a. Desarrollo de planes para reforzar una red existente de distribución de gas. b. Determinación del efecto de nuevas tasa de flujo agregadas aun sistema de distribución de operación. c. Estudio del efecto de válvulas y reguladores de presión en tuberías existentes. d. Tendido y cálculos de diámetros de tuberías para una nueva distribución. e. Sistemas integrales donde además de tuberías, están presentes compresores, válvulas, reguladores, pozos de gas y otros elementos. La compleja red que forma un sistema de distribución origina por sisola un maravilloso problema de análisis de flujo. El gas puede introducirse al conjunto desde varios puntos: estaciones de compresión, ala entrada de una ciudad, plantas de almacenamiento para satisfacer la demanda pico o desde las facilidades de almacenamiento de la instalación.

3.1

DEFINICIONES EN REDES DE GAS

Antes de continuar, necesitamos definir algunos términos que sonfundamentales para entender como esta conformadas y que características presentan las redes de gas. Red: Sistema de distribución en donde la mayor parte de las tuberías están interconectadas. Esta interconexión entre las diferentes ramas de tuberías, hace que el gas fluya a diferentes tasas y por diferentes vías. También se puede decir que red es una sumatoria de mallas. Malla: Subsistema conformado pornodos y tramos, con la característica de formar un circuito cerrado. Nodos: Es un punto en donde existe una variación de las propiedades físicas del sistema, tales como presión y temperatura. Generalmente, donde hay una fuente o un consumo, en la unión de tuberías, o cuando hay un cambio de diámetro. Tramos: Son segmentos de tuberías que unen dos nodos consecutivos. Este concepto también es validopara equipos, tales como, compresores, válvulas, pozos, etc.

3.2 MÉTODOS PARA CALCULAR REDES DE GAS A partir de 1951, el análisis de los sistemas de distribución de flujo han recibido considerable atención. Esto se debe básicamente a la existencia tanto de computadores digitales como analógicos. Los computadores digitales se han utilizado en la solución de redes por métodos numéricos. Estosmétodos se clasifican en dos grupos: 1. Balance de caudales • Método de ensayo y error

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Técnicas de Hardy Cross (H.C.), que se clasifican como: a. Hardy Cross sencillo b. Hardy Cross modificado c. Método de Renouard d. Método de Damallaje

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Método de la teoría lineal (T.L.)

2. Balance de presiones • Análisis nodal

3.2.1 Técnicas de Hardy Cross. El método de H.C. sencillo,desarrollado en 1936, supone una distribución inicial de flujo, luego se hacen correcciones sucesivas de esta distribución de flujo mediante una expansión de primer orden de la ecuación de energía (primera ley de Kirchoff), en términos de un factor de corrección para la tasa de flujo, ∆ Qo . ende, la presión de cada nodo. Las técnicas b, c y d son variantes de H.C. Sencillo. En el caso de H.C. Una vezobtenido el valor de ∆ Qo despreciable, se procede a calcular las perdidas de carga de cada tramo, y por

modificado, se utiliza para balancear las presiones de una red en los nodos utilizados como fuentes (en caso de tener mas de uno), de no ser así, el método se reduce a H.C. Sencillo. En este método las conexiones entre las fuentes se debe considerar como una malla. Por su parte, el método de...