Calculo-Hidraulico-de-Tuberias-PDVSA.pdf

PDVSA N TITULO

REV. FECHA DESCRIPCION PAG. REV. APROB. APROB.

APROB. FECHAAPROB.FECHA

VOLUMEN 13III

1994

LTP 1.5 CLCULO HIDRULICO DE TUBERIAS

Emisin Original

Eliecer Jimnez Alejandro NeswkiJUL.94 JUL.94

PROCEDIMIENTO DE INGENIERIA

JUL.940 127 L.T.

MANUAL DE INGENIERIA DE DISEO

ESPECIALISTAS

REVISION FECHAPROCEDIMIENTO DE INGENIERA

CLCULO HIDRULICO DE TUBERAS JUL.940

PDVSA LTP 1.5

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.Men Principal Indice manual Indice volumen Indice norma

Indice1 INTRODUCCIN 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 OBJETIVO 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 PROCEDIMIENTOS 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.1 Dimensionamiento de Tuberas. 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Revisin de Tubera Crtica 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 Definicin de Tubera Crtica 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 P Y DIMENSIONAMIENTO DE LNEA FLUJO TURBULENTO ENTUBERAS DE ACERO AL CARBONO Y HIERRO FORJADO 8. . 4.1 Flujos Lquidos 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Flujo de Vapor Incompresible 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 Flujos Incompresibles de Vapor de Agua 16. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 ECUACIONES DE CAIDA DE PRESION Y FACTORESDE FRICCION 17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1 Gradiente Total de Presin 17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 Contribucin de P de aceleracin (Prdida de Energa cintica) 17. . . . . . 5.3 Clculo de P de Elevacin (Prdida de Carga Hidrosttica). 17. . . . . . . . . 5.4 Contribucin de P Friccional (Prdida por Friccin) 18. . . . . . . . . . . . . . . . . 5.5 Factor de Friccin de Fanning 19. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.6 Definicin Alterna del Factor de Friccin: Moody f 21. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.7 Dimetro Equivalente 21. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 P Y DIMENSIONAMIENTO DE TUBERIAS FLUJOS DE VAPORCOMPRESIBLE 24. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1 Naturaleza del Flujo Compresible 24. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2 Flujo Crtico o Snico 25. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3 Solucin Grfica a Problemas de Flujo Compresible 26. . . . . . . . . . . . . . . . . 6.4 Flujo Isotrmico Compresible 28. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.5 Flujo Adiabtico Compresible 33. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 P EN VALVULAS Y ACCESORIOS 34. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1 Condiciones de Flujo Laminar 35. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2 Prdidas en Contracciones y Ensanchamientos 35. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.3 Conversin de Valores de K a Longitudes Equivalentes 37. . . . . . . . . . . . . . 7.4 Ejemplo de Clculos de P en Vlvulas y Accesorios 38. . . . . . . . . . . . . . . .

8 CRITERIOS DE DISEO PARA TUBERIADE LIQUIDO Y VAPOR 39. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1 Velocidad y P Mxima Recomendadas para tuberas de Lquido 40. . . . . 8.2 Velocidad y P Mxima Recomendadas para tuberas de Vapor 40. . . . . .



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9 HOJA DE RESUMEN DE DIMENSIONAMIENTO DE LNEA 40. . . . . 10 REGIMENES DE FLUJO 85. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10.1 Flujo Horizontales y Ligeramente Inclinados 85. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.2 Flujo Estratificado 86. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.3 Flujo Ondulante 86. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.4 Flujo de Burbuja Alargada y Flujo de Burbuja 86. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.5 Flujo de Coagulo 87. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.6 Flujo Anular y Flujo Anular de Neblina 87. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.7 Flujo Disperso (Velocidad muy Alta del Lquido) 88. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.8 Mapa de Flujo de Mandhane para Tuberas Horizontales 88. . . . . . . . . . . . . 10.9 Flujo Vertical 89. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.10 Mapas de Oshinowo y Charles para Flujos Verticales Ascendentes y

Descendentes 92. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 CALCULOS DE CAIDA DE PRESION Y DIMENSIONAMIENTO DE

TUBERIAS 93. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1 Mtodo General para Sistemas Bifsicos de Multicomponentes 93. . . . . . . 11.2 Mtodo Especial para el Sistema de Vapor y Agua 94. . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3 Clculos de Cada de Presin 94. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4 Mtodo General Lneas de Vaporizacin 101. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.5 Sistemas de Vapor y Agua (Correlacin de Martinelli y Nelson) 102. . . . . . . . 11.6 Clculos de Dimensionamiento de tuberas 107. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12 FLUJOS CRITICOS BIFASICOS 107. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 CAIDA DE PRESION EN VALVULAS Y ACCESORIOS 109. . . . . . . . . 14 CRITERIOS DE DISEO PARA TUBERIA DE FLUJO BIFASICO 110

14.1 Recomendaciones Generales para Velocidades Permitidas en LneasHorizontales 110. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.2 Cada Mnima de Presin e Inestabilidad de Flujo en Lneas Verticales 111. 14.3 Uso del Criterio de Estabilida para Determinar el Dimetro Optimo de Tuberas

Verticales 112. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.4 Mtodo Abreviado Aproximado para Determinar el Dimetro ptimo de las

Tuberas de Verticales 113. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.5 Velocidad Mxima para Evitar el Flujo de Neblina 114. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.6 Erosin en tubera con Flujo Bifsico 114. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15 HOJA DE RESUMEN DE DIMENSIONAMIENTOBIFASICO DE TUBERIAS 115. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .



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1 INTRODUCCINEl diseo hidrulico para tuberas de lneas en unidades de proceso deber serresponsabilidad del Ingeniero de Proyecto Representante de la filial de PDVSA.Para tuberas de servicio, el Grupo de Ingeniera Mecnica de la Seccin deServicio, ser responsable.

2 OBJETIVOUna parte importante del diseo hidrulico es una revisin de la tubera crticapara asegurar que el tendido fsico de tales lneas satisface todos losrequerimientos de proceso. Como mnimo, para una tubera, el Ingeniero deProyecto debe revisar los puntos indicados a continuacin:

1. Longitud real, longitud equivalente, cada total de presin.2. Nmero de curvaturas, cambios de direccin, vueltas.3. Ubicacin real de vlvulas de bloqueo y de control y elevacin de vlvulas

de control que manejan lquidos inflamables.4. Ubicacin real y orientacin de medidores de flujo, manmetros,

conexiones de muestras, tomas de aire, termopozos.5. Factibilidad de limpieza (desde el punto de vista de remover coque,

alquitrn, cera, etc.).6. Presencia de puntos altos, puntos bajos, extremos cerrados, etc., los

cuales pudieran permitir la acumulacin no deseada de gases, alquitrn,slidos.

7. Simetra, cuando ella se requiera.8. Inclinacin, especialmente cuando no se desea una pendiente

ascendente por la posibilidad de acumulacin de vapor.9. Radio de curvaturas y lneas suspendidas.

10. Dimensiones. Esto no slo tiene que ver con la verificacin de lasdimensiones contra los diagramas de flujo DTI, sino que tambin implicacambios de dimensin. Comunmente, una lnea que sale de o llega a unabomba o un intercambiador mostrar un cambio brusco en dimetro paraadaptarla a la boquilla del equipo. Todos los casos de este tipo debenestudiarse para posibles mejoras.

3 PROCEDIMIENTOS3.1 Dimensionamiento de Tuberas.

Todas las tuberas debern ser dimensionadas de acuerdo con el Anexo A, loscriterios de dimensionamiento de lneas: Flujo monofsico Anexo B, y flujobifsico Anexo C.



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3.2 Revisin de Tubera CrticaEl Ingeniero de Proyecto deber emitir una lista de las tuberas crticas que debenser revisadas en detalle. Una copia de la Hoja de Clculo de la Tubera o suequivalente debe emitirse para el Grupo de Diseo de Planta para que el grupode planificacin pueda ver la base sobre la cual ha sido dimensionada la tubera.Siempre que sea posible, los sistemas de tuberas sern revisados durante laetapa de planificacin para que se puedan incorporar los comentarios apropiadosen el detalle de la tubera. La revisin en esta etapa, sin embargo, no elimina lanecesidad de revisar los planos de tuberas. Copias de los planos estudiados yrevisados por el Ingeniero de Proyecto deben ser firmados por l para que elGrupo de Diseo de Planta sepa que se ha efectuado una revisin. Cualquiercambio efectuado a los tendidos de tuberas durante el diseo detallado deberser llevado a la atencin del Ingeniero de Proyecto para su revisin.

3.3 Definicin de Tubera CrticaLa tubera crtica incluye renglones tales como, pero no limitados a los siguientes:

1. Tuberas de transferencia desde los calentadores a las torres, reactoreso sistemas de extincin.

2. Tuberas de succin de bombas.3. Tuberas de descarga de torres.4. Circuito de rehervidores.5. Tuberas de flujo por gravedad.6. Sistemas de tuberas de refrigeracin.7. Tuberas de agua a estaciones elevadas.8. Tuberas que requieren simetra de trazado.9. Tuberas que proveen sellos baromtricos u otros.

10. Codos U o J.11. Tuberas de succin negativa.12. Tuberas que transportan mezclas de vapor y lquido.13. Tuberas que transportan mezclas en suspensin.14. Tuberas de succin de compresor y descarga a puntos terminales.15. Tuberas areas de torres a tambores de reflujo, particularmente en

sistemas al vaco.16. Tubera de entrada y salida de vlvula de seguridad.



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ANEXO ABASE DE DISEO TUBERAS DE ACERO AL CARBONO (1)

Tipo de LneaCada

Promedio dePresin

Psi/100 pies

Cada Mximade Presin

Psi/100 pies

Cada MximaTotal de

Presin Psi(aprox.)

Lneas de Succin de Bomba y deDescarga por Gravedad

0,25 0,4

Lneas de Descarga de Bomba(Excepto Alta Presin)

1,25 2,0

Lneas de Descarga de Bomba deAlta Presin (700 psig y Mayores)

3,0 4,0

Lneas de Vapor (Lneas Areasde Torres, Atmosfrica y dePresin)

0,2 0,5 0,5 a 1,0

Lneas de Gas (Dentro de losLmites de Batera)

0,2 0,5 4,5

Lneas de Gas (En puntos deconexin a lneas de emplalmes)

de 5 a 10% dela presin

disponible Lneas de Succin del Compresor 0,1 0,3 0,5 a 1,0Lneas de Descarga delCompresor

0,2 0,5 4,5

Lneas de Vapor de Agua de AltaPresin (Corta)

0,5 1,0 2

Lneas de Vapor de Agua de AltaPresin (Larga)

0,1 0,4 5

Lneas de Descarga de Vapor deAgua (Corta)

0,2 0,4 1

Lneas de Descarga de Vapor deAgua (Larga)

0,05 0,1 1,5 a 2,0

Lneas de Agua (Larga) 0,25 0,5 5Lneas de Transferencia deLquidos y Lneas de Empalmes

25

NOTA: (1) Una evaluacin econmica ser necesaria para determinar la cada de presin ptima en tuberas de materialdiferente del acero al carbono.



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ANEXO B

RESUMENEste captulo contiene los mtodos y guas necesarias para el diseo de tuberasde proceso para transporte de fluidos monofsicos. Los tamaos de tubera y lascadas de presin calculados de esta manera tienen una precisin estimada de15%, la cual incluye un 10% de incertidumbre en la correlacin del factor defriccin disponible actualmente.Los clculos de rutina, para tuberas de proceso de acero al carbn quetransportan lquidos, se pueden efectuar rpidamente con la correlacin grficasuministrada. Para lquidos con una viscosidad muy diferente a 1,0 centistoke seaplica un factor de correccin.En el caso de vapores, se pueden seguir dos aproximaciones, dependiendo dela magnitud del efecto de compresibilidad. La aproximacin simplificada serecomienda para vapores en condiciones de pequeas cadas de presin y bajavelocidad. Bajo estas condiciones, el trmino de Aceleracin se puede despreciarya que el efecto de compresibilidad es pequeo. No obstante, en condiciones degrandes cadas de presin y alta velocidad los vapores son altamentecompresibles. Por ello, se recomiendan los mtodos de flujo compresible.Se discute el flujo crtico o snico de vapores, ya que es una condicin que debeevitarse en el diseo de tubera de proceso.En tuberas de materiales distintos de acero al carbono as como fluidos en elrgimen de flujo viscoso, el flujo puede manejarse por la ecuacin usual P deFanning y el factor de friccin.En vlvulas y accesorios el P friccional se determina calculando una longitudequivalente de tubera, LE. Dependiendo de la informacin disponible por elusuario y el grado de precisin requerido, se dan diferentes mtodos para estimarLE.

Los criterios de diseo, expresados como velocidades de flujo recomendadas ycadas mximas de presin, se dan como guas generales para evitar problemasposibles de erosin, vibracin o ruido. Estas guas son factores de experienciageneral y no es su propsito representar un anlisis cuantitativo verdadero detodas las variables involucradas.No se han incluido ciertos temas especializados, tales como dimensionado devlvulas de control y diseo de mltiples de tuberas.Se agrega un plano esquemtico o flujograma en la pgina siguiente para asistiral usuario en la seleccin rpida de la aproximacin correcta a su problemaparticular.

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4 P Y DIMENSIONAMIENTO DE LNEA FLUJOTURBULENTO EN TUBERAS DE ACERO AL CARBONO YHIERRO FORJADO

4.1 Flujos LquidosEn los flujos de lquidos, las propiedades fsicas del fluido se pueden asumirconstantes. Con respecto a la densidad esto significa que el fluido esincomprensible y con respecto a la viscosidad del lquido que se satisfacen lascondiciones de flujo isotrmico. Cuando las condiciones de proceso se apartansustancialmente de estos requerimientos, el anlisis de los problemas de flujo delquidos requiere un tratamiento especial.Un gran porcentaje de las secciones de tubera que se consiguen en una plantade proceso son tuberas de acero al carbn o hierro forjado. La figura 1 se da paracalcular las cadas friccionales de presin y los dimetros de tubera para el flujode lquidos en stas. Esta figura permite una solucin rpida y directa a problemasde flujo de lquidos con una precisin estimado del 15%,que incluye unaincertidumbre de 10% en la correlacin del factor de friccin de Fanning. Sedebe tomar en cuenta cualquier prdida de presin debida a los efectos deelevacin (Refirase a la Seccin 5.3).La figura 1 es la correlacin para un fluido que tiene una gravedad especfica de1,0 y una viscosidad de 1,0 centipoise, tal como H20 a 68 F. Estas condicionescorresponden a una viscosidad cinemtica, = 1 cs. En general, la mayora delos problemas de flujo de lquidos tiene que ver con fluidos que se alejan de estascondiciones. Por lo tanto, se necesitan dos tipos de correccin.

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donde la viscosidad cinemtica, , se define como (centistokes) = (centipoise) /Gravedad Especfica.



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4.1.1 Clculo de Cadas de Presin EjemploUn petroqumico a 70 F ( 43,7 lb/pies3; = 10 cp) es bombeado a travs de unatubera de acero al carbono, de 2 pulgadas, de SCHD. 40, de 180 pies de largo,a un flujo de masa de 22.500 lb/hora. La tubera es horizontal. Determine la cadatotal de presin.

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4.1.2 Clculo de Dimetro de tubera EjemploUn destilado de petrleo es bombeado a un caudal de 360 gal/min a travs de unatubera de acero al carbn de SCHD. 40, a una temperatura de flujo de 70 F,= 53,0 lb/pies3 y = 4,0 cp. La tubera es horizontal y de 800 pies de largo.Busque el dimetro de tubera requerido que no exceda un P total de 4,80 psi.

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0.2

0.1

0.08

0.06

0.04

0.01

Sp. G

r. of

Flui

d



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4.2 Flujo de Vapor IncompresibleLas prdidas de energa cintica causadas por la aceleracin del fluido en unatubera de proceso, si bien son insignificantes en flujos de lquidos, sonimportantes en flujos de vapor siempre que la densidad del vapor sea sometidaa cambios significativos. No obstante, cuando se satisfacen ambos de lossiguientes criterios, se puede asumir que el flujo de vapor es incompresible, esdecir, los efectos de aceleracin son insignificantes:

@ 44



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&'+!3(D)

W = 95.000 lb/hora; = 0,551 lb/pies3

# 12;7,089

+ :,(08)(3/),#9

- Velocidad 95, 000 lbhorapies3

0, 551 lb.hora

3600 seg.1

(0, 573 pies2) 83, 6piesseg.

3 4!

v62, 37 0, 005(0, 55162, 37) 0, 57cs

Factor de correccin de viscosidad segn la figura 2, Fv = 1,0

0 ,:(%),(#)(),#9

. #,F,(#-.F#),#+.9

8 A,1, 0224, 7 100 4, 05% 10%

Por lo tanto, es vlida la asuncin de que el flujo es incompresible.4.2.2 Clculo de Dimetro de Lnea Ejemplo

50.000 lb/hora de NH3 a 100 F y 100 Lppc, fluyen a travs de una tubera de aceroal carbono de 250 pies de largo, que incluye una seccin vertical de 100 pies. Lacada mxima tolerable de presin es de 2,50 Lppc. En condiciones de flujo, elNH3 tiene un = 0,3027 lb/pies3 y un = 0,0108 centipoise. Determine undimetro de tubera de SCHD 40.

&'+!3(9)



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# :,#3,%G

+ '(*?!)

Presin de salida = P2 = P1 P = 100,0 2,5 = 97,5 Lppca.

Presin Promedio = P = (P1 + P2)/2 = 98,75 Lppc;

(a 98,75 psia y 100 F) = 0,2978 lb/pies3

PElev = 6,94 x 103 Li sen = 6,94 x 103 (0,2978) (100) (1,0) = 0,207 Lppc.

- %,F,#3F#.,##6+9

3 =!,()%,##6+(/#3),6.9/

0 12+=!H8F/#

. 4,+3/

VReal = VCuadro/ Real = 35/0,3027 = 115,6 pies/seg.

8 4!,(/0#+.),8/(+#./0#+.),###3

6 *2#%,#

E()%,()%/%,6./#,866/

FIG

URE

3G

ENER

ALIZ

ED F

LUID

FLO

WCH

ART

FOR

VAPO

RS IN

CAR

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STEE

L AN

D W

RO

UGHT

IR

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PIPE

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= 1,

0 cs)

.01

.00

9.00

8.00

7.00

6.00

5

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4

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3

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2

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1

NO

TE:

Velo

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sho

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= 1

,0 lb

/ft

3Va

por W

eig

ht F

low,

lb

/hr

Vapo

r Den

sity,

lb/ft

3

Frictional Pressure Drop, PSI/100 ft

Vapo

r Den

sity,

lb/ft

3

Pipe

I.D

Scal

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r ass

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ce in

Inte

rpol

atin

g ot

her W

all

thic

knes

s



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=2+=!H 8F/# $1*?=-

4.3 Flujos Incompresibles de Vapor de AguaLos problemas de flujo que tienen que ver con el flujo turbulento de vapor de agua,bajo la suposicin de incompresibilidad, se pueden manejar con la figura 4. Estafigura es aplicable a tuberas de acero al carbono y hierro forjado.Este cuadro fue derivado para vapor de agua saturado y es preciso dentro de 2% para rangos usuales de prdida por friccin.Para vapor de agua sobrecalentado la prdida por friccin, leida en el cuadro, esun poco menor para los rangos usuales de prdida por friccin. Como lmite, esde cerca 10% menor en grandes sobrecalentamientos de 500 F a 700 F.

Ejemplo5500 lb/hora de vapor de agua a 150 Lppcm sobrecalentado a 250 F, sontransportados a travs de una tubera horizontal de 350 pies de largo, de 4pulgadas de dimetro y de SCHD 40. Estime la cada de presin. Asuma flujoisotrmico incompresible.

12$":,+00%,+0#.$/+#3F$:,+00G#3,00%

# &'-,009

+ :,00(+3/),#+9

- I!$#3%3A$

Pcorregida = 1,05 (2,31) = 2,42 Lppc.3 4$

V W3600 Area 5500

3600 (0, 3637) (0, 0884) 47, 6 piesseg.

% P = (2,42/164,7)100 = 1,47%



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Por lo tanto, es vlida la suposicin de incompresibilidad.

5 ECUACIONES DE CAIDA DE PRESION Y FACTORES DEFRICCION

5.1 Gradiente Total de PresinEl gradiente total de presin, en un punto cualquiera en una tubera, puede serdefinida como la suma de tres efectos: (1) la contribucin de aceleracin, (2) lacontribucin de elevacin y (3) la contribucin friccional.

dPdL

Total dPdLAcc

dPdL

Elev dPdLFric

5.2 Contribucin de P de aceleracin (Prdida de Energa cintica)Este efecto puede ser expresado en trminos de la velocidad de masa, G, la cuales constante, y del gradiente de velocidad del fluido.

dPdL

Acc G dvdL v dvdL

Para la mayora de los casos de flujo de lquido, as como para los flujos de vapora bajas velocidades (v < 200 pies/seg) y P bajas ( P < 10% de la presinconocida), se puede asumir que la velocidad de fluido es constante o casiconstante, dentro de la precisin esperada en la mayora de clculos de flujo defluidos ( 15%). El trmino de aceleracin se convierte en insignificante en talescasos.

En el caso de fluidos compresibles, tales como vapores de hidrocarburos y vaporde agua, el cambio de densidad del fluido, , causara un cambio en la velocidad,v, mientras G se mantiene constante. El gradiente de velocidad as producidorequiere una consideracin apropiada del trmino de aceleracin en el clculode la cada total de presin.Generalmente, s v < 200 pies/seg y P < 10% de la presin conocida, se puededespreciar el efecto de aceleracin para flujos de vapor.No obstante, si v > 200 pies/seg o P > 10% de la presin ascendente, los clculosde flujo de vapor requerirn mtodos ms rigurosos tal como se dan en la Seccin6.

5.3 Clculo de P de Elevacin (Prdida de Carga Hidrosttica).Siempre que haya un cambio en la elevacin o inclinacin de la tubera conrespecto al plano horizontal, los efectos gravitacionales producirn un cambio enla presin. Este cambio de presin se puede expresar por:



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dPdL

Elev ggc sen

Donde: = densidad del fluido = ngulo de inclinacin al plano horizontalg = Aceleracin de gravedadgc = Constante numrica igual al valor de gSi se puede tomar como constante la densidad del fluido, la expresin de arribapuede ser integrada para dar la contribucin de la elevacin en P

PElev C E Li sen

DondeLi = Longitud de la seccin inclinada de la tubera = Densidad del lquido constante o densidad promedio del vapor.CE = Factor de conversin, escogido de la tabla de abajo, de acuerdo a las

unidades especficas.

Constantes Para PElev

Li P CElb/pie3 pies psi 6,94 x 10 3lb/pies3 pies kg/cm2 4,88 x 10 4kg/m3 m psi 1422 x 10 3kg/m3 m kg/cm2 1,000 x 10 4

Normalmente, en el caso de fluidos de vapor, las prdidas por elevacin norepresentan un porcentaje significativo de la cada total de presin. Por lo tanto,el uso de una densidad promedio de vapor, basada en la cada de presinfriccional calculada, deber ser suficientemente precisa para los clculos deingeniera. Para flujos de vapor compresible, donde ocurren cambios apreciablesde densidad, puede ser necesario evaluar PElev por secciones a lo largo de latubera, luego que se haya establecido con aproximacin el perfil de presinbasado en las prdidas friccionales y de aceleracin.

5.4 Contribucin de P Friccional (Prdida por Friccin)El gradiente de presin friccional es una funcin del esfuerzo de corte en la paredde la tubera, , y del dimetro interno de tubera, D. Para una tubera circular.



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dPdLFric 4 D

4Df v22gc

Donde:f = Factor de friccin de tubera (ver abajo)(v2/2gc) = Altura de velocidad presin dinmicagc = Constante numrica igual al valor de gPara un fluido de densidad constante, la combinacin integrada de las funcionesde arriba deriva en la bien conocida ecuacin de Fanning para la cada de presinfriccional en tubera circular,

PFric CF f L v2D CF f L Q2

D5

CF f L W2

D5

Donde:PFric = Cada de presin debida a friccin entre cualquiera dos

puntos en una tubera o conducto.f = Factor de friccin de Fanning, adimencionalL = Longitud de tuberav = Velocidad Promedio del fluido = Densidad constante, para flujo de lquido isotrmico, o

densidad Promedio, para flujo de vapor.D = Dimetro de tubera o conductoQ = Tasa de flujo volumtricoW = Tasa de flujo de MasaCF = Factor de conversin escogido de la Tabla I en la figura 5 de

acuerdo con las unidades especificadas en el problema.

5.5 Factor de Friccin de FanningEl factor de friccin de Fanning, f, refleja la resistencia ofrecida por las paredesde la tubera al movimiento del fluido. Su magnitud est muy relacionada con elgrado de turbulencia presente en la tubera. El nmero de Reynolds, Re, se usapara caracterizar la naturaleza turbulenta del flujo.

Re = k (Dv /), adimensional



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Donde:

k = factor de conversin para diferentes unidades (vase Tabla II en lafigura 5).

El flujo del fluido se clasifica luego en tres regmenes de acuerdo con el valor delnmero de Reynolds.

%D

# #



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Valores de EMateriales Pies Metros

Bronce, Plomo, Estao, Vidrio, TuberaFundida, Cemento Torneado Centrifugantey Revestimiento Bituminoso

0,000005 0,00000152

Acero Comercial y Hierro Forjado 0,00015 0,000046Hierro Colado Baado en Asfalto 0,00040 0,000122Hierro Galvanizado 0,00050 0,000152Hierro Colado No Revestido 0,00085 0,00026Vara de Madera 0,00060,003 0,0001830,00091Concreto 0,0010,01 0,000300,0030Acero Remachado 0,0030,03 0,000910,0091

5.6 Definicin Alterna del Factor de Friccin: Moody fEl usuario deber ser muy cuidadoso para evitar confusin entre el factor defriccin de Fanning, f, usado consistentemente a travs de esta seccin y el factorde friccin de Moody, f. Estos se encuentran relacionados por

f de Fanning f de Moddy4

Muchas fuentes normales de ingeniera usan f, y si se usan ecuaciones o datosde friccin de tales fuentes en los clculos de proceso, los dos factores de friccin,f y f no deben mezclarse.

5.7 Dimetro EquivalenteEl nmero de Reynolds, para fluidos en conductos rectos de corte transversalconstante no circular, puede calcularse usando un dimetro equivalentedefinido como sigue:

De = 4A/P, pulgadas o metros

Donde:A = Area interna del corte transversal del conducto, en pulgadas2 o

metros2

P = Permetro interno del conducto, pulgadas o metros.Los dimetros equivalentes de varios cortes transversales no circulares tpicosson:



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Corte Transversal y Dimensiones DeDucto cuadrado de lado a aDucto rectangular de lados a,b 2ab/(a+b)Angulo concntrico o excntrico, condimetro D2 y D1

D2 D1

Cuando calcule el nmero de Reynolds para cortes transversales no circulares,use slo la frmula con la velocidad como variable. Los otras formas de laecuacin asumen una forma circular. Si Re < 2000 para una seccin transversalno circular, es decir, donde estn presentes las condiciones de flujo laminar,entonces no se espera que los clculos de cada de presin y otros clculos deflujo sean muy precisos, y una correccin, no cubierta aqu, deber efectuarse enel valor de f de la figura 5A.

EjemploGas natural a 250 Lppcm y 100 F fluye a travs de una tubera de 6 pulgadas dehierro colado baado en asfalto, a una tasa de flujo msico de 70.000 lb/hora. Encondiciones de flujo, l = 0,7442 lb/pies3 y = 0,0115 centipoises. La tubera esvertical y de 150 pies de largo. Estime la cada total de presin.

$:,%GJ,DB

# *

* Re 6, 316 WD 6, 316 (70.000)(0, 0115) (6, 0) 6, 4 x 10

6

* Rugosidad relativa 12D 12 (0, 0004)

6, 0 0, 0008

* Segn la figura 5A, f = 0,00466* Usando la ecuacin de Fanning con el factor de conversin apropiado, Cf

PFric 1, 344 x 105f L W2 D5

(1, 344 x 105) (0, 00466) (150) (70.000)2

(0, 7442) (6, 0)5 7, 98 Lppc



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Entonces P2 = P1 7,98 = (250 + 14,7) 7,98 = 256,7 Lppca

+ *

Presin promedio, P = 0,5 (P1 + P2) = 260,7 Lppca

Densidad Promedio en P = 260,7 Lppca y 100 F para gas natural (metano), =0,7330 lb/pies3

PElev = 6,94 x 103 Li sen = (6,94 x 103) (0,7330) (150) (sen 90)= 0,76 Lppc

- *:

PTotal = PFric + PElev = 7,98 + 0,76 = 8,74 Lppc

3 #E,F:,(#3G-.)F8.-,#309

PTotal como un % de P1 = (8,74/264,7)100 = 3,3% < 10% de P1En la salida de la tubera, P2 = 256 Lppca y T = 100 F; = 0,7200 lb/pies3

Velocidad de flujo en la salida de la tubera V2 5, 09 x 102

W D2

5, 09 x 102 (70.000)

(0, 7200) (6, 0)2

200 piesseg 137, 5 piesseg, la cual es

Por lo tanto, la suposicin preliminar de flujo incompresible es vlida.

0 9

P = 0,5 (P1 + P2) = 1/2 (264,7 + 256) = 260,4 Lppca

en P = 260,4 Lppca y 100 F, = 0,7321 lb/pies3

PFric = 7,98 = 7,98 (0,7442/0,7321) = 8,09 Lppc



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PElev = 0,76 (proporcin de ) = 0,76 (0,7321/0,7330) = 0,76 Lppc

Y la cada total de presin,

PTotal = PFric + PElev = 8,85 Lppc

Segn se muestra en este ejemplo, en la mayora de los casos no es necesarioun segundo clculo de P ya que slo resulta un cambio menor en el Pcalculado.

6 P Y DIMENSIONAMIENTO DE TUBERIAS FLUJOS DEVAPOR COMPRESIBLE

Un nmero de situaciones importantes de diseo implica flujos de vapor avelocidades mayores de 200 pies/seg o resultan cadas de presin mayores del10% de la presin aguas arriba. Algunos de tales casos tpicos son vaporesexpandindose a travs de una vlvula, flujos de vapor a alta velocidad entuberas angostas, y vapores fluyendo en lneas de proceso bajo condiciones devaco. En estas situaciones hay un cambio apreciable de energa cintica a todolo largo de la tubera de proceso y por consiguiente la contribucin de aceleracina la cada total de presin, PAcc, ya no se puede asumir despreciable. Porconsiguiente, se necesitan los mtodos de solucin dados en esta seccin.

6.1 Naturaleza del Flujo CompresibleMientras que las condiciones de flujo adiabtico usualmente prevalecen entuberas cortas y bien aisladas y el flujo isotrmico se alcanza en tuberas largasno aisladas, la caracterstica real del flujo de vapor compresible es usualmenteintermedia entre estas dos. No obstante, desde un punto de vista prctico lasdiferencias ms importantes entre estos dos tipos de flujo son:

@ !D

!$'$!

@ $ $ D(=!H:$)H'(=!H

:$)J$!

@ *! D

(K$/B)H' (K$/B)J$!



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Por eso es aconsejable que, siempre que sea incierta la verdadera naturaleza delflujo, se asuma flujo isotrmico para obtener resultados ms conservadores. Porotra parte, para diseos estrictos y para aquellos casos donde se puedenaproximar las condiciones de flujo adiabtico, se recomienda la asuncin de flujoadiabtico.

6.2 Flujo Crtico o SnicoAl tratar con flujo de vapor a alta velocidad, se debe investigar la posibilidad dealcanzar condiciones de flujo crtico o snico en una tubera de proceso, siempreque la cada de presin resultante se acerque a los siguientes valores:

Tipo de Fluido P como un % de PresinAguas Arriba

Gases Diatmicos (H2, N2, 02, etc). 47Gases Triatmicos y de peso molecularms alto incluyendo vapores dehidrocarburos y vapor de aguasobrecalentado.

45

Vapor de agua saturado. 42

Se debe evitar el flujo de vapor en, o cerca de, esta velocidad mxima, ya que unapresin crtica, Pcrtica, se alcanza a la velocidad snica y cualquier cada depresin ms all de Pcrtica se perder en ondas de choque y turbulencia en vezde ser convertida en energa cintica til. La velocidad y presin crtica secalculan con las siguientes ecuaciones:

Velocidad snica, Vs 223 TM 68, 1 P , piesseg

Pcrtica = 2, 45 x 103 (WZD2) TM, psia

Donde :

= (Cp/Cv) relacin de calores especficos. Normalmente entre 1,0 y 1,8T = Temperatura del fluido, RM = Peso molecular del fluido

P = Presin del fluido, psia

= Densidad del fluido, lb/pies3

W = Tasa de flujo de masa, lb/horaZ = Factor de compresibilidad



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D = Dimetro interno de tubera, pulgadas

6.3 Solucin Grfica a Problemas de Flujo CompresibleLos mtodos grficos dados aqu, para la solucin de problemas de flujoisotrmicos y adiabticos, estn basados en el trabajo de Lapple (1) segn lamodificacin de Loeb (2). La precisin estimada de estos mtodos es de 15%.A pesar de ser conceptualmente rigurosas, se han hecho algunas asuncionessimplificantes en las correlaciones grficas de las figuras 6 a la 8.

@ 1 $ L D

@ 1 $ $$D

@ 1 % J $$

PElev 6, 94 x 103 Li sen, Lppca

tal como se da en el prrafo 5.3, donde es una densidad promedio calculada auna presin promedio de

Pprom 23 PAguas Arriba 13 PAguas Abajo , Lppca

Esta aproximacin se recomienda siempre que PElev 0,2 Ptotal. De locontrario subdivida la tubera del proceso en secciones ms cortas.

@ ''$

'$$:'$$2$!.#.##

@ C!$

D



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Las ecuaciones bsicas, de flujo compresible necesaria para aplicar los mtodosgrficos de las figuras 6 a la 8, se resumen abajo.

1. Velocidad real de masa en cualquier punto i dado en una tubera

G = 5,093 x 102 W/D2 = 3,056 (Qi i)/D2, lb/seg. pie2

2. Descarga referencial a travs de una boquilla sin friccin bajo condicionesisotrmicas

Gci 12, 6 Pi M(Zi Ti) 41, 3 Pi i , lbseg pie2

3. Relacin de las velocidades de masa

GGci 4, 04 x 103W

Pi D2(Zi Ti)M 7, 4 x 102

QiD2

i Pi , lbseg pie2

4. Factor de resistencia de flujo, N, basado en condiciones en el punto iN = 48 fL/D

Donde:i = Se refiere a un punto conocido dentro de la tubera usualmente de

entrada (aguas arriba) o de salida (aguas abajo)Pi = Presin en el punto i, psiaTi = Temperatura en el punto i, RZi = Factor de compresibilidad del fluido a (Pi, Ti)i = Densidad del fluido a (Pi, Ti), lb/pies3M = Peso molecular del fluidoQi = Tasa de flujo volumtrico en (Pi, Ti), pies3/minW = Tasa de flujo de masa, lb/horaD = Dimetro interno de Tubera, pulgadasf = Factor de friccin de Fanning, adimensionalL = Longitud de tubera, pies

REVISION FECHAPROCEDIMIENTO DE INGENEIRA


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6.4 Flujo Isotrmico CompresibleLos problemas de flujo isotrmico se resuelven con la figura 6, la cualcorresponde tambin al caso de flujo adiabtico para un fluido que tenga un =1,0. El cuadro A aplica a problemas de flujo con condiciones conocidas de entradao aguas arriba (Subscrito 1) y el Cuadro B a condiciones finales conocidas(Subscricto 2). Se pueden considerar tres tipos de problemas.

a. Cada de Presin en una tubera para un Flujo de VaporResumen de Pasos:

!

"

#$%&'&(

)!*%&'&(+*,,%-'-(.*-

+ /0*$#

1,2

+

EjemploVapor de propano, a 90 F y a una presin aguas arriba de P1 = 20 psig, fluye auna tasa de 24.000 lb/hora, en una tubera horizontal de acero al carbono de 800pies de largo, de 6 pulgadas de calibre 40. En estas condiciones, 1= 0,0094 cpy Z1 = 0,958. Calcule la cada total de presin bajo condiciones de flujo isotrmico.Verifique para flujo crtico.

/3

Re 6, 316 WD

6, 316(24000)(0, 0094) (6, 065) 2, 66 x 10

6

34++56+*

12D

(12) (0, 00015)6, 065 0, 00030



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es igual a f = 0,00375

N 48 f LD 48 (0, 00375)(800)

(6, 065) 23, 74

" #$

GGC1

4, 04 x 103 WP1 D2

Z1 T1M (4, 04 x 103)(24000)

(20 14, 7)(6, 065)2(0, 958)(550)

44, 10 0, 2626

7%-'-(!48"*%&'&(46+++%-'-(46+6

P2 = (P2/P1)P1 = (0,610) (34,7) = 21,17 LppcaP = P1 P2 = 34,70 21,17 = 13,53 Lppc

+ 9:,%!48"&'&46++(2

,$;



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b. Dimensionamiento de Tubera para un Flujo de vapor y un P.Resumen de Pasos:

$2$92$$;$9$#$25$,$#,:

$,,

Dmin 0, 2257 W(2 Vmax) , pulgadas

2 y Vmax deben referirse a condiciones aguas abajo o de salida.

"

!

%-'-(

+ %-'-(*!.+%&'&(

8 ##5

WP2 (Z2 T2M)0,25 , pies

Todas las variables estn en las unidades normales tal como se especifica en elprrafo 6.3.

= .:>#%&'&(* ,$*2$;9

,,

? /9> 9$2$,$#*

,2$)-

? /9",

Por lo tanto, el dimetro mnimo,

Dmin 0, 2257W

2 Vmax 0, 2257 24.000(0, 1895) (150) 6, 56 pulgadas

El dimetro disponible inmediatamente mayor, en tubera comercial de acero decalibre 40, es de 8 pulgadas, la cual tiene un dimetro interno = 7,981 pulgadas.

Re 6, 316 WD

(6, 316)(24.000)(0, 0094)(7, 981) 2, 02 x 10

6

-4656+*'94%6666('8>=46666+3A4666+



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"

N 48 f LD 48 (0, 0036) (800)

7, 981 17, 32

%-'-($*

(P2/P1) = 1,0 P/P1 = 1,0 9,54/34,7 = 0,725

+ /3.+,!48*%-'-(468A%&'&(468

8 7#5

WP2 Z2T2M

0,25

24.00025, 16 0, 977(550)44, 10 0,25

57, 7 pies

Note que P2 slo se calcula en las cadas de presin friccional y de aceleracin.Para P2 = 0,725, P1 = 25,16 Lppca y 90F, Z = 0,977

= 72$9>,%&'&(68*

48894+,

Tomando en cuenta que D < (D = 7,981 pulgadas) y que la limitacin de velocidadcontrola el clculo del dimetro de tubera, la lnea es dimensionada como unatubera de acero de calibre 40 de 8 pulgadas.

c. Capacidad de Flujo de una tubera para una P Especificada

Resumen de Pasos:

$ $*$%'9(

!

%-'-(46B-'-4-'%-C-(



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" )#!*%-'-(.+7

%&'&(

&,

,,2

+

+ &4%&'&('&'B,

8 4>%&9('*#D,##$/D$,$#*

,2,-

6.5 Flujo Adiabtico CompresibleLa solucin grfica a problemas de diseo que tienen que ver con flujosadiabticos compresibles de vapores es anloga a la presentada para flujoisotrmico en el prrafo 6.4. Se dan varios comentarios para clarificar las tcnicasde clculo para flujo adiabtico.

$2+,5,2:46$$8,4"*=,4=

La mayora de los fluidos con los que se trabaja en el diseo de procesotendrn 1,0 1,80. Se recomienda la interpolacin lineal entre lasfiguras para valores intermedios de . El valor de , para las condicionesaguas arriba y aguas abajo conocidas, se puede asumir constante paratoda la extensin de tubera.

E2$$;,:)$, $ : ,#*@;$,F

T2 T1 P2P1 1

, R

Las lneas (T2/T1) en las figuras 7 y 8 permiten una evaluacin directa de latemperatura T2 desconocida en los clculos de P. Estas pueden ser usadasasimismo para chequear el valor calculado de T2 para problemas dedimensionamiento de tubera una vez obtenido el dimetro final de tubera. Elcaso de la expansin adiabtica de un fluido que tenga un = 1,0 resulta en T2= T1.



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: 1$ %&'&( :,$ 2 5 ;



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K Re bajo KCompletamente turbulento

f Re bajof Completamente turbulento

si varias vlvulas y accesorios del mismo dimetro nominal se instalan en unalnea de proceso, el coeficiente total de resistencia, K, es

K Kidonde Ki es el coeficiente de resistencia de las vlvulas y accesorios individuales.

7.1 Condiciones de Flujo LaminarEn general, los valores de K dados en las figuras 10 a la 16 aplican para Re 1000. Para valores de Re < 1000 se usa la siguiente relacin para ajustar losvalores de K

K laminar Re1000

f laminarf turbulento

Kturbulento

7.2 Prdidas en Contracciones y EnsanchamientosCuando la seccin transversal de una tubera cambia de tamao, ocurre uncambio total de presin causado por dos efectos diferentes.

G$,

$;1/,

2

:,1,#,,$),/ 0$ 2 5,$ ,1 # , $ ,

E*0$

$,$,$,,1,$#,,1*

,#

7.2.1 Contracciones (Incluyendo Prdidas de Entrada)En una contraccin el efecto combinado de la prdida de aceleracin o cinticay la prdida friccional de entrada siempre resulta en una cada de presin neta.Refirindose a la figura de abajo.



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La cada total de presin entre los puntos 1 y 2 esta dada por

P P1 P2

(V22 V

21)

2gc

Kc

V222gc

1

144 , psi

Prdida cinticade entrada

Prdida friccionalde entrada

con V en pies/seg y en lb/pies3

El coeficiente Kc se obtiene de la figura 15 y tiene un valor mximo de 0,5 en(D2/D1) 0. Redondeando el borde de entrada a la tubera conduce a valoresmenores de Kc tal como se muestra en la esquina superior izquierda de la figura10.

7.2.2 Ensanchamiento (incluyendo Prdidas de Salida)En un ensanchamiento, el resultado neto de los efectos cinticos y friccionalescombinados puede ser una cada o ganancia de presin, dependiendo de si lasprdidas de salida friccional son mayores o menores que las fuerzas de inerciadebidas a una desaceleracin en la velocidad. Refrindose a la siguiente figura:

1



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El efecto combinado de prdida cintica (desaceleracin) y friccionales de salidadan una baja total de presin igual a

P P2 P1

(V21 V

22)

2gc Ke

V222gc

1

144 , Lppca

Prdida cinticade entrada

Prdida friccionalde entrada

con V en pies/seg y en lb/pies3

El coeficiente Ke se obtiene de la figura 15 y tiene un valor mximo de 1,0 en(D2/D1) 0.En la mayora de casos de flujo de lquido se pueden desechar las prdidascinticas de entrada y salida a las cuales se hizo referencia arriba, ya que lasvelocidades de flujo de lquidos son normalmente bajas. No obstante, estosefectos cinticos pueden representar una porcin significativa del P de latubera de proceso en casos de flujos de vapor de alta velocidad y tuberas devapor desde y hacia torres de vaco.

7.3 Conversin de Valores de K a Longitudes EquivalentesPara clculos de proceso es ms conveniente transformar los coeficientes deresistencia friccionales, K, de las vlvulas y accesorios a longitud equivalente dela tubera de proceso en las cuales son instalados estos accesorios. La ecuacinde conversin es

L E ( Ki ) D

48f , pies

donde: Ki = Sumatoria de los valores de K para los accesorios individuales del

mismo dimetro nominal que la tubera.D = Dimetro de tubera, pulgadaf = Factor de friccin de Fanning en las condiciones de flujo en las cuales

est disponible el valor de K.Para estimados rpidos, las longitudes equivalentes, para los accesorios mscomunes, se dan directamente en la Tabla 1, slo para flujo turbulento en tuberasde SCHD 40.Para obtener la longitud total, se suma el largo equivalente a la longitud de latubera.



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Lo = L + LE; piesel cual se usa luego en todos los mtodos de clculos dados previamente en estecaptulo.

7.4 Ejemplo de Clculos de P en Vlvulas y AccesoriosKerosn a 100 F es bombeado a una tasa de 120 gal/min a travs de una tuberahorizontal de acero comercial extra fuerte de 4 pulgadas. La tubera tiene 500pies de largo y contiene ocho (8) codos regulares roscados, una T roscada enlnea y dos vlvulas de tipo compuerta roscadas, todos del mismo dimetronominal de la tubera. Determine el P mximo para esta lnea. En condicionesde flujo, las propiedades del Kerosn son = 50,1 lb/pies3, y = 1,50 cp.

1. Estimacin de longitud equivalente para vlvulas y accesorios.

Nmero Descripcin Figura K por Acces.8 Codos Regulares Roscados de 4

pulgadas10 0,68

1 Tee Roscada en lnea de 4 pulgadas 10 0,902 Vlvulas de Tipo de Compuerta

Roscada de 4 pulgadas11 0,125

1 Prdida Friccional para Entrada deBorde Agudo

15 0,50

1 Prdida Friccional de Salida 15 1,00

Total para los accesorios y vlvula: 8 (0,68)1 (0,90)2 (0,125)

6,59

Entrada y Salida : 1 (0,50)1 (1,0) 1,5

2. Para una tubera de acero al carbono, extra fuerte (XS) de 4 pulgadas,Dimetro Interno = 3,826 pulgadas y D5 = 820 pulgadas5 (Tabla 6).Segn la Tabla 2 en la figura 5

R e 50, 66 QD (50, 66) (120) (50, 1)

(3, 826) (1, 50) 53070, 0



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Para acero al carbono,

12D

(12) (0, 00015)3, 826 0, 00047

Segn la figura 5A, f = 0,00537. Note que las condiciones de flujo nocorresponden a turbulencia total, para la cual f = 0,0042. Por lo tanto, el valorprevio de K se debe corregir para los accesorios, pero no para las prdidas deentradas y salida.

Ktotal 0, 005370, 0042 6, 59 1, 50 9, 93

3. Longitud equivalente, LE

(9, 93) (3, 826)48 (0, 00537) 147, 4 pies

4. Longitud total Lo = L + LE = 500 + 148 = 648 pies

5. Luego, segn la ecuacin de P friccional en la Tabla I de la figura 5,

P 8, 624 x 104 f L Q2

D5

P (8, 624 x 104) (0, 00537) (648)(50, 1) (120)2

820

P = 2,64 psi para la tubera y todos las vlvulas y accesorios.

NOTA: Ya que este es un problema de flujo de fase lquido se han despreciadolas prdidas de energa cintica.

8 CRITERIOS DE DISEO PARA TUBERIAS DE LIQUIDO YVAPOR

En esta seccin se dan recomendaciones generalizadas para velocidad tolerabley P mxima. Estas recomendaciones estn basadas en experiencias previas yreflejan aproximadamente el efecto de los siguientes factores de diseo:

?

? E



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? !#

? E$;%;#$(

En estos momentos no es posible aislar la contribucin individual de estosfactores. Por lo tanto, es importante darse cuenta que los criterios de diseo enesta seccin no son valores inflexibles, sino mas bien guas generales.

8.1 Velocidad y P Mxima Recomendadas para tuberas de LquidoLos criterios de diseo para tuberas de proceso de lquidos se resumen en lassiguientes tablas:Tipo de Aplicacin Nmero de la TablaServicio de Proceso y Servicio de Equipo 3Tuberas de Agua 3Fluidos Especiales y Materiales de Tubera 4

8.2 Velocidad y P Mxima Recomendadas para tuberas de VaporLas criterios de diseo para dimensionar tuberas de proceso de vapor seresumen en la siguiente tabla:Tipo de Aplicacin Nmero de la TablaServicio de Proceso y Servicio de Equipo 5Tuberas de Vapor de Agua 5Los criterios dados en estas tablas aplican solamente a tuberas de acero alcarbono, con excepcin de la Tabla 4. Para materiales tales como aceroinoxidable y aleaciones, las consideraciones econmicas pueden estar porencima de los otros tres factores, y pueden conducir a velocidades ms altas odimetros de tuberas ms pequeos de los normalmente permitidos paratuberas de acero al carbono.

9 HOJA DE RESUMEN DE DIMENSIONAMIENTO DE LNEALos factores de proceso, metalrgicos y de costo afectan la dimensin final detubera, especialmente en lneas crticas. Muy a menudo, la informacinnecesaria de todos estos factores no est disponible para el ingeniero de diseoen el momento en que se comienza el dimensionado de tuberas de proceso. Porconsiguiente, la decisin final sobre los dimetros de tuberas se alcanzafrecuentemente luego de discusiones conjuntas entre varios grupos de ingenieradentro de la Compaa. A veces estas discusiones tienen que ver con laconsideracin de ms de un dimetro de tubera para una lnea especfica y suscomponentes. Para asegurar una comunicacin efectiva y facilitar la transmisinde resultados, se aconseja documentar apropiadamente los clculos de diseo.A este fin se recomienda la hoja de resumen de clculos en la pgina 42 pararegistrar los clculos de diseo.



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TAB

LA 1

LONG

ITUD

EQU

IVA

LEN

TE D

E TU

BERI

A R

ECTA

N

UEVA

PA

RA

PER

DID

A PO

R FR

ICCI

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=

0,0

0015

pie

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TABLA 2

COEFICIENTES DE RESISTENCIAS POR FRICCION PARA VALVULAS YACCESORIOS

RANGO APROXIMADO DE VARIACION PARA KVALVULAS O ACCESORIOS RANGO DE VARIACION

CODO 90 GRADOS Roscado, Regular 20% por encima de 2Roscado, Regular 40% por encima de 2Roscado, Radio Largo 25%Bridado, Regular 35%Bridado, Radio Largo 30%

CODO 45 GRADOS Roscado, Regular 10%Bridado, Radio Largo 10%

CURVA 180 GRADOS Roscado, Regular 25%Bridado, Regular 35%Bridado, Radio Largo 30%

TE Roscada, Flujo en Lnea Ramal 25%Bridada, Flujo en Lnea Ramal 35%

VALVULA DE GLOBO Roscada 25%Bridada 25%

VALVULA DE COMPUERTA Roscada 25%Bridada 50%

VALVULA DE RETENCION Roscada 30%Bridada 200%

80%

VALVULA DE RETENCION DEMANGUITO

Multiplique los valores devlvulas bridadas por 0,2 a0,5



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TABLA 2 (Cont.)

COEFICIENTES DE RESISTENCIAS POR FRICCION PARA VALVULAS YACCESORIOS

RANGO APROXIMADO DE VARIACION PARA KVALVULAS O ACCESORIOS RANGO DE VARIACION

VALVULA DE RETENCIONBASCULANTE


VALVULA DE COMPUERTADE DRENAJE


VALVULA ANGULAR Roscada 20%Bridada 50%

FILTRO DE REJILLA 50%

VALVULA DE ASPIRACION O PIE 50%

ACOPLES 50%

UNIONES 50%

REDUCCIONES 50%



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TABLA 3VELOCIDAD RECOMENDADA Y P MAXIMA PARA LIQUIDOS EN TUBERIAS DE

ACERO AL CARBONO

TUBERIAS PARA LIQUIDOS EN SERVICIO DE PROCESO Y EQUIPOSTipo de Servicio Velocidad

Pie/seg.P Mximo

Lppc/100 Pies1. Recomendacin General 5 15 42. Flujo Laminar 4 53. Flujo Turbulento

Densidad del Liquido, lb/pie3100 5 850 6 1020 10 15

4. * Succin de BombaLquido Hirviente 2 6 0,4Lquido no Hirviente 4 8 0,4

5. * Descarga de Bomba0 250 GPM 6 8 4

250 700 GPM 8 10 4> 700 GPM 10 15 2

6. Salida de Fondos de Recipientes 4 6 0,6

7. Trampa de Salida de Rehervidor 1 4 0,15

8. Lquido del Condensador 3 6 0,5

9. Lquido para Enfriadores 4 6

10. Tuberas Refrigerantes 2 4 0,4

11. * Tuberas de Circulacin por Gravedad 3 8 0,4



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TABLA 3 (cont.)

VELOCIDAD RECOMENDADA Y P MAXIMA PARA LIQUIDOS EN TUBERIAS DEACERO AL CARBONO

TUBERIAS PARA LIQUIDOS EN SERVICIO DE PROCESO Y EQUIPOSTipo de Servicio Velocidad

Pie/seg.P Mximo

Lppc/100 Pies12. Suministro de Lquido para Torres 4 6

TUBERIA PARA AGUA

1. * Servicio General 2 16 1,5Dimetro, Pulgadas

1 2 32 3 4,54 5 76 7 98 8 10

10 10 1212 10 1416 10 15

20 y mayores 10 16

2. Drenaje y Succin de Bomba 5 10

3. Descarga de Bomba 5 10

4. Suministro de Hervidor 8 15

5. Tuberas para Aguas para Refineras 2 5 2, 5

6. Agua de Enfriamiento 12 16 2

7. Del Condensador 3 5

* Refirase al Anexo A para criterios adicionales

REVISION FECHAPROCEDIMEINTO DE INGENIERA


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TABLA 4

VELOCIDAD MAXIMA RECOMENDADA PARA DIMENSIONAMIENTO DE TUBERIASPARA LIQUIDOS ESPECIALES

Tipo de Servicio Velocidad MximaPie/Seg.

1. Tubera de Transporte de acero al Carbono:Agua Fenlica 3Acido Sulfrico Concentrado 4Agua Salada 6Solucin Castica 4

2. Tubera de Transporte de Acero Inoxidable: CO2 Lquido rico en amina 10

3. Tubera de Cemento o Tubera de Transporte revestida de Alquitrn:Agua Salada 15

4. Tubera de Cemento o Tubera de Transporte revestida de goma:Lquidos en General 10

Lquidos con Slidos Suspendidos 3 (Velocidad Mnima)



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TABLA 5

VELOCIDAD RECOMENDADA Y P MAXIMA EN TUBERIAS DE ACERO ALCARBONO PARA VAPOR

TUBERIAS PARA VAPOR EN SERVICIO DE PROCESO Y EQUIPOSTipo de Servicio Velocidad

Pie/seg.P Mximo

Lppc/100 Pies

1. Recomendacin General Nivel de Presin, Lppcm

P >500 2,0200 < P 500 1,5150 < P 200 0,6 50 < P 150 0,3

0 < P 50 0,15Subatmosfrica 0,1

2. Tuberas de Gas dentro de los Lmites de Bateras 0,5

3. * Tubera de Succin del Compresor 0,3

4. * Tubera de Descarga del Compresor 0,5

5. Tuberas de Succin de Refrigerante 15 35

6. Tuberas de Descargas de Refrigerantes 35 60

7. Sobrecabeza de TorrePresin (P > 50 psia) 40 50 0,2 0,5Atmosfrica 60 100 0,2 0,5Vaco (P < 10 psia) 125 200 0,05 0,1



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TABLA 5 (CONT.)

VELOCIDAD RECOMENDADA Y P MAXIMA PARA TUBERIAS DE ACERO ALCARBONO PARA VAPOR

TUBERIAS DE VAPOR DE AGUATipo de Servicio Velocidad

Pie/seg.P Mximo

Lppc/100 Pies

1. Recomendacin GeneralMximo: Saturado 200

Sobrecalentado 250

Presin de Vapor en Lppcm0 50 0,25

50 150 0,50150 300 1,0

> 300 1,5

2. Tuberas de Vapor de Alta Presin* Corta (L < 600 pies) 1,0* Larga (L > 600 pies) 0,4Conexiones Cortas 2,5

3. * Lneas de Escape de Vapor (P > 1 atm) 0,4Conexin a Cabezal de Escape 1,5

4. Tuberas de Suministro a Bombas y Motores Reciprocantes 12,5 15

5. Equipo de Central Elctrica y Tubera de Proceso (Saturadaa P 25 Lppcm) 100 170

6. Conexiones de Turbina y Hervidor (Sobrecalentado a P 200 Lppcm) 115 330 3

* Refirase al Anexo A para criterios adicionales



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TABLA 6 PROPIEDADES DE DISEO DE TUBERIAS DE ACEROTamaonominal

Nmero decalibre y/o

Espesorde pared

Dimetrointerno

Quintapotencia

Areas y pesosnominal

de tuberay

calibre y/opeso

de pared interno potenciade D.Imiles

Area de superfi-cie del tubo

Seccin Trans-versal Peso dey

dimetroexterno

pulgadasPulg

t Pulgd

miles

Pulg5

d5

Externa

Pie2porPieAo

Interna

Pie2porPieAi

AreaMet-lica

Pulg2A

Areade

flujoPulg2

Af

Tubera Lb.porPieW

AguaLb

porPieWw

1/8D = 0,405

10S40 ST 40S80 XS 80S

0,0490,0680,095

0,3070,2690,215

0,002730,001410,00046

0,1060,1060,106

0,0600,0700,056

0,0550,0720,092

0,0740,0570,036

0,1860,2450,314

0,0320,0250,016

1/4D = 0,540

10S40 ST 40S80 XS 80S

0,0650,0880,119

0,4100,3640,302

0,011590,006390,00251

0,1410,1410,141

0,1070,0950,079

0,0970,1250,157

0,1320,1040,072

0,3300,4250,535

0,0570,0450,031

3/8

D = 0,675

10S40 ST 40S80 XS 80S

0,0650,0910,126

0,5450,4930,423

0,048080,029120,01354

0,1770,1770,177

0,1430,1290,111

0,1240,1670,217

0,2330,1910,140

0,4230,5680,739

0,1010,0830,061

1/2

D = 0,840

10S40 ST 40S80 XS 80S160

XX

0,0830,1090,1470,1870,294

0,6740,6220,5460,4660,252

0,139090,093100,048520,021960,00102

0,2200,2200,2200,2200,220

0,1760,1630,1430,1220,066

0,1970,2500,3200,3840,504

0,3570,3040,2340,1710,050

0,6710,8511,0881,3041,715

0,1540,1320,1010,0740,022

SS 0,065 0,920 0,6501 0,275 0,241 0,201 0,664 0,683 0,28810S 0,083 0,884 0,5396 0,275 0,231 0,252 0,614 0,857 0,266

3/4 40 ST 40S 0,113 0,824 0,3799 0,275 0,216 0,333 0,533 1,131 0,23180 XS 80S 0,154 0,742 0,2249 0,275 0,194 0,434 0,432 1,474 0,187

D = 1,050 0,188 0,675 0,1401 0,275 0,177 0,506 0,358 1,728 0,155160 0,218 0,614 0,0873 0,275 0,161 0,570 0,296 1,937 0,128

XX 0,308 0,434 0,0154 0,275 0,114 0,718 0,148 2,441 0,064SS 0,065 1,185 2,337 0,344 0,310 0,255 1,103 0,867 0,478

10S 0,109 1,097 1,589 0,344 0,287 0,413 0,945 1,404 0,4091 40 ST 40S 0,133 1,049 1,270 0,344 0,275 0,494 0,864 1,679 0,374

80 XS 80S 0,179 0,957 0,803 0,344 0,250 0,639 0,719 2,172 0,311D = 1,315 160 0,219 0,877 0,519 0,344 0,230 0,754 0,604 2,564 0,262

0,250 0,815 0,360 0,344 0,213 0,836 0,522 2,844 0,226XX 0,358 0,599 0,77 0,344 0,157 1,076 0,282 3,659 0,122



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TABLA 6 PROPIEDADES DE DISEO DE TUBERIAS DE ACERO (cont.)Tamaonominal

Nmero decalibre y/o

Espesorde pared

Dimetrointerno

Quintapotencia


de tuberay

calibre y/opeso




dimetroexterno

pulgadasPulg

t Pulgd

miles

Pulg5

d5

Externa

Pie2porPieAo

Interna

Pie2porPieAi

AreaMet-lica

Pulg2A

Areade

flujoPulg2

Af

Tubera Lb.porPieW

AguaLb

porPieWw

1 1/4

D = 1,660

SS10S

40 ST 40S80 XS 80S160

XX

0,0650,1090,1400,1910,2500,382

1,3301,4421,3801,2781,1600,896

8,3846,2355,0053,4092,1000,577

0,4350,4340,4340,4340,4340,434

0,4010,3780,3610,3340,3040,234

0,3260,5310,6680,8811,1071,534

1,8391,6331,4961,2831,0570,630

1,1081,8052,2732,9973,7655,215

0,7960,7070,6480,5550,4580,273

1 1/2

D =1,900

SS10S

40 ST 40S80 XS 80S160

XX

0,0650,1090,1450,2000,2810,400

1,7701,6821,6101,5001,3371,100

17,3713,4610,82 7,59 4,27 1,61

0,4970,4970,4970,4970,4970,497

0,4630,4400,4210,3930,3500,288

0,3750,6130,7991,0681,4311,885

2,4612,2222,0361,7671,4040,950

1,2752,0852,7183,6324,8666,409

1,0660,9620,8820,7650,6080,411

SS 0,065 2,245 57,03 0,622 0,588 0,472 3,958 1,605 1,71410S 0,109 2,157 46,69 0,622 0,565 0,776 3,654 2,638 1,582

40 ST 40S 0,154 2,067 37,73 0,622 0,541 1,074 3,356 3,653 1,4532 0,167 2,041 35,42 0,622 0,534 1,158 3,272 3,938 1,417

0,188 2,000 32,00 0,622 0,524 1,288 3,142 4,381 1,36080 XS 80S 0,218 1,939 27,41 0,622 0,508 1,477 2,953 5,022 1,278

0,250 1,875 23,17 0,622 0,491 1,669 2,761 5,674 1,196D = 2,375 0,312 1,750 16,41 0,622 0,458 2,025 2,405 6,884 1,041

160 0,343 1,689 13,74 0,622 0,442 2,190 2,240 7,445 0,970XX 0,436 1,503 7,67 0,622 0,393 2,656 1,774 9,030 0,768

SS 0,083 2,709 145,9 0,753 0,709 0,728 5,76 2,475 2,49610S 0,120 2,635 127,0 0,753 0,690 1,039 5,45 3,531 2,361

2 1/2 40 ST 40S 0,203 2,469 91,8 0,753 0,646 1,704 4,79 5,794 2,0730,217 2,441 86,7 0,753 0,639 1,812 4,68 6,160 2,026

D = 2,875 80 XS 80S 0,276 2,323 67,6 0,753 0,608 2,254 4,24 7,662 1,835160 0,375 2,125 43,3 0,753 0,556 2,945 3,55 10,01 1,536

XX 0,552 1,771 17,4 0,753 0,464 4,028 2,46 13,70 1,067



PDVSA LTP 1.5

Pgina 52



Nmero decalibre y/o

Espesorde pared

Dimetrointerno

Quintapotencia


de tuberay

calibre y/opeso




dimetroexterno

pulgadasPulg

t Pulgd

miles

Pulg5

d5

Externa

Pie2porPieAo

Interna

Pie2porPieAi

AreaMet-lica

Pulg2A

Areade

flujoPulg2

Af

Tubera Lb.porPieW

AguaLb

porPieWw

SS 0,083 3,334 441,9 0,916 0,873 0,891 8,73 3,03 3,7810S 0,120 3,260 368,2 0,916 0,853 1,274 8,35 4,33 3,61

0,125 3,250 362,6 0,916 0,851 1,325 8,30 4,51 3,590,148 3,204 337,6 0,916 0,839 1,568 8,06 5,30 3,49

3 0,188 3,124 297,6 0,916 0,818 1,956 7,86 6,65 3,3240 ST 40S 0,216 3,068 271,8 0,916 0,803 2,228 7,39 7,58 3,20

0,241 3,018 250 0,916 0,790 2,467 7,15 8,39 3,100,254 2,992 240 0,916 0,783 2,590 7,03 8,81 3,040,289 2,922 213 0,916 0,765 2,915 6,71 9,91 2,90

80 XS 80S 0,300 2,900 205 0,916 0,759 3,016 6,60 10,25 2,86D = 3,500 0,312 2,875 196 0,916 0,753 3,129 6,49 10,64 2,81

0,406 2,687 140 0,916 0,703 3,950 5,67 13,43 2,46160 0,438 2,624 124 0,916 0,687 4,213 5,41 14,33 2,34

XX 0,600 2,300 64 0,916 0,602 5,466 4,15 18,58 1,80SS 0,83 3,834 828 1,047 1,004 1,021 11,55 3,47 5,00

10S 0,120 3,760 752 1,047 0,984 1,463 11,10 4,97 4,810,128 3,744 736 1,047 0,980 1,557 11,01 5,29 4,770,134 3,732 724 1,047 0,977 1,628 10,94 5,53 4,74

3 1/2 0,148 3,704 697 1,047 0,970 1,791 10,78 6,09 4,670,188 3,624 625 1,047 0,949 2,251 10,31 7,65 4,47

40 ST 40S 0,226 3,548 562 1,047 0,929 2,680 9,89 9,11 4,280,281 3,438 480 1,047 0,900 3,283 9,28 11,16 4,02

D = 4,000 80 XS 80S 0,318 3,364 431 1,047 0,881 3,678 8,89 12,51 3,850,344 3,312 399 1,047 0,867 3,951 8,62 13,43 3,730,469 3,062 269 1,047 0,802 5,203 7,36 17,69 3,190,636 2,728 151 1,047 0,714 6,721 5,84 22,85 2,53

SS 0,083 4,334 1529 1,178 1,135 1,151 14,75 3,91 6,394 10S 0,120 4,260 1403 1,178 1,115 1,651 14,25 5,61 6,17

0,128 4,244 1377 1,178 1,111 1,758 14,15 5,98 6,13D = 4,500 0,134 4,232 1358 1,178 1,106 1,838 14,07 6,25 6,09

0,142 4,216 1332 1,178 1,104 1,944 13,96 6,61 6,04



PDVSA LTP 1.5

Pgina 53



Nmero decalibre y/o

Espesorde pared

Dimetrointerno

Quintapotencia


de tuberay

calibre y/opeso




dimetroexterno

pulgadasPulg

t Pulgd

miles

Pulg5

d5

Externa

Pie2porPieAo

Interna

Pie2porPieAi

AreaMet-lica

Pulg2A

Areade

flujoPulg2

Af

Tubera Lb.porPieW

AguaLb

porPieWw

0,165 4,170 1261 1,178 1,092 2,247 13,66 7,64 5,91LW 0,188 4,124 1193 1,178 1,080 2,55 13,36 8,66 5,78

40 ST 40S 0,205 4,090 1144 1,178 1,071 2,77 13,14 9,40 5,694 0,237 4,026 1058 1,178 1,054 3,17 12,73 10,79 5,51

0,250 4,000 1024 1,178 1,047 3,34 12,57 11,35 5,440,271 3,958 971 1,178 1,036 3,60 12,30 12,24 5,330,281 3,938 947 1,178 1,031 3,74 12,18 12,72 5,270,300 3,900 902 1,178 1,021 3,96 11,95 13,46 5,17

D = 4,500 80 XS 80S 0,312 3,876 875 1,178 1,015 4,10 11,80 13,96 5,110,337 3,826 820 1,178 1,002 4,41 11,50 14,99 4,98

120 0,375 3,750 742 1,178 0,982 4,86 11,04 16,52 4,780,438 3,624 625 1,178 0,949 5,59 10,31 19,00 4,470,500 3,500 525 1,178 0,916 6,28 9,62 21,36 4,17

160 0,531 3,438 480 1,178 0,900 6,62 9,28 22,51 4,02XX 0,674 3,152 311 1,178 0,825 8,10 7,80 27,54 3,38

SS 0,109 5,345 4363 1,456 1,399 1,88 22,43 6,38 9,7110S 0,134 5,295 4162 1,456 1,386 2,29 22,02 7,77 9,53

5 40 ST 40S 0,258 5,047 3275 1,456 1,321 4,30 20,01 14,62 8,660,352 4,859 2706 1,456 1,272 5,76 18,54 19,59 8,03

80 XS 80S 0,375 4,613 25,83 1,456 1,260 6,11 18,59 20,78 7,880,438 4,688 22,64 1,456 1,227 7,04 17,26 23,95 7,47

D = 5,563 120 0,500 4,563 1978 1,456 1,194 7,95 16,35 27,04 7,06160 0,625 4,313 1492 1,456 1,129 9,70 14,61 32,97 6,33

XX 0,750 4,063 1107 1,456 1,064 11,34 12,97 38,55 5,61SS 0,109 6,407 10,80 1,734 1,677 2,23 32,2 7,58 13,96

10S 0,134 6,357 10,38 1,734 1,664 2,73 31,7 9,29 13,740,156 6,312 10,02 1,734 1,652 3,18 31,3 10,81 13,550,169 6,287 9,82 1,734 1,646 3,43 31,0 11,66 13,44

6 0,180 6,265 9,65 1,734 1,640 3,64 30,8 12,39 13,350,188 6,249 9,53 1,734 1,636 3,80 30,7 12,93 13,28

LW 0,219 6,187 9,07 1,734 1,620 4,41 30,1 14,99 13,02



PDVSA LTP 1.5

Pgina 54



Nmero decalibre y/o

Espesorde pared

Dimetrointerno

Quintapotencia


de tuberay

calibre y/opeso




dimetroexterno

pulgadasPulg

t Pulgd

miles

Pulg5

d5

Externa

Pie2porPieAo

Interna

Pie2porPieAi

AreaMet-lica

Pulg2A

Areade

flujoPulg2

Af

Tubera Lb.porPieW

AguaLb

porPieWw

0,250 6,125 8,62 1,734 1,604 5,01 29,5 17,02 12,750,277 6,071 8,25 1,734 1,589 5,52 28,9 18,78 12,53

40 ST 40S 0,280 6,065 8,21 1,734 1,588 5,58 28,9 18,98 12,510,375 6,875 7,00 1,734 1,538 7,36 27,1 25,04 11,73

D = 6,625 80 XS 80S 0,432 5,761 6,35 1,734 1,508 8,40 26,1 28,58 11,290,500 6,625 5,63 1,734 1,473 9,62 24,9 32,71 10,76

120 0,562 5,501 5,04 1,734 1,440 10,70 23,8 36,40 10,29160 0,718 5,189 3,76 1,734 1,358 13,32 21,1 45,30 9,16

XX 0,864 4,897 2,82 1,734 1,282 15,64 18,8 53,17 8,16SS 0,109 8,407 42,0 2,258 2,201 2,92 55,5 9,91 24,04

10S 0,148 8,329 40,1 2,258 2,180 3,94 54,5 13,40 23,590,158 8,309 39,6 2,258 2,175 4,20 54,2 14,29 23,480,165 8,295 39,3 2,258 2,172 4,39 54,0 14,91 23,400,188 8,249 38,2 2,258 2,160 4,98 53,4 16,94 23,140,203 8,219 37,5 2,258 2,152 5,37 53,1 18,26 22,97

8 LW 0,219 8,187 36,8 2,258 2,143 5,78 52,6 19,66 22,940,238 8,149 35,9 2,258 2,133 6,27 52,2 21,32 22,58

20 0,250 8,125 35,4 2,258 2,127 6,58 51,8 22,37 22,4530 0,277 8,071 34,2 2,258 2,113 7,26 51,2 24,70 22,1540 ST 40S 0,322 7,981 32,4 2,258 2,069 8,40 50,0 28,56 21,68

0,344 7,937 31,5 2,258 2,078 8,95 49,5 30,43 21,420,352 7,921 31,2 2,258 2,074 9,15 49,3 31,0 21,3

D = 8,625 0,375 7,875 30,3 2,258 2,062 9,72 48,7 33,0 21,160 0,406 7,813 29,1 2,258 6,045 10,48 47,9 35,6 20,8

0,469 7,687 26,8 2,258 2,012 12,02 46,4 40,9 20,180 XS 80S 0,500 7,625 25,8 2,258 1,996 12,76 45,7 43,4 19,8100 0,593 7,439 22,8 2,258 1,948 14,96 43,5 50,9 18,8

0,625 7,375 21,8 2,258 1,931 15,71 42,7 53,4 18,5120 0,718 7,189 19,2 2,258 1,882 17,84 40,6 60,6 17,6140 0,812 7,001 16,8 2,258 1,833 19,93 38,5 67,8 16,7

XX 0,875 6,875 15,4 2,258 1,800 21,30 37,1 72,4 16,1



PDVSA LTP 1.5

Pgina 55



Nmero decalibre y/o

Espesorde pared

Dimetrointerno

Quintapotencia


de tuberay

calibre y/opeso




dimetroexterno

pulgadasPulg

t Pulgd

miles

Pulg5

d5

Externa

Pie2porPieAo

Interna

Pie2porPieAi

AreaMet-lica

Pulg2A

Areade

flujoPulg2

Af

Tubera Lb.porPieW

AguaLb

porPieWw

160 0,906 6,813 14,7 2,258 1,784 21,97 36,5 74,7 15,8SS 0,134 10,482 127 2,81 2,74 4,47 86,3 15,2 37,4

10S 0,165 10,420 123 2,81 2,73 5,49 85,3 18,7 36,90,188 10,374 120 2,81 2,72 6,24 84,5 21,2 36,60,203 10,344 118 2,81 2,71 6,73 84,0 22,9 36,4

10 LW 0,219 10,310 116 2,81 2,70 7,28 83,5 24,7 36,120 0,250 10,250 113 2,81 2,68 8,25 82,5 28,0 35,7

0,279 10,192 110 2,81 2,67 9,18 81,6 31,2 35,330 0,307 10,136 107 2,81 2,65 10,07 80,7 34,2 34,9

0,348 10,054 103 2,81 2,63 11,37 79,4 38,7 34,440 ST 40S 0,365 10,020 101 2,81 2,62 11,91 78,9 40,5 34,1

0,395 9,960 98,0 2,81 2,61 12,85 77,9 43,7 33,7D= 10,750 80 XS 80S 0,500 9,750 88,1 2,81 2,55 16,10 74,7 54,7 32,3

0,531 9,687 85,3 2,81 2,54 17,06 73,7 58,0 31,980 0,593 9,564 80,0 2,81 2,50 18,92 71,8 64,3 31,1100 0,718 9,314 70,1 2,81 2,44 22,63 68,1 76,9 29,5

0,750 9,250 67,7 2,81 2,42 23,56 67,2 80,1 29,1120 0,843 9,064 61,2 2,81 2,37 26,24 64,5 89,2 27,9140 1,000 8,750 51,3 2,81 2,29 30,63 60,1 104,1 26,0

1,062 8,625 47,7 2,81 2,26 32,33 58,4 109,9 25,3160 1,125 8,500 44,4 2,81 2,23 34,02 56,7 115,7 24,6

SS 0,156 12,438 296 3,34 3,26 6,17 121,5 21,0 52,610S 0,180 12,390 292 3,34 3,24 7,11 120,6 24,2 52,2

0,203 12,344 287 3,34 3,23 8,00 119,7 27,2 51,80,219 12,312 283 3,34 3,22 8,62 119,1 29,3 51,60,238 12,274 279 3,34 3,21 9,36 118,3 31,8 51,2

20 LW 0,250 12,250 276 3,34 3,21 9,82 117,9 33,4 51,00,279 12,192 269 3,34 3,19 10,93 116,7 37,2 50,6

12 0,300 12,150 265 3,34 3,18 11,73 115,9 39,9 50,230 0,330 12,090 258 3,34 3,17 12,88 114,8 43,8 49,7

0,344 12,062 255 3,34 3,16 13,41 114,3 45,6 49,5



PDVSA LTP 1.5

Pgina 56


TABLA 6 PROPIEDADES DE DISEO DE TUBERIAS DE ACERO (cont.)

Tamaonominal

Nmero decalibre y/o

Espesorde pared

Dimetrointerno

Quintapotencia


de tuberay

calibre y/opeso




dimetroexterno

pulgadasPulg

t Pulgd

miles

Pulg5

d5

Externa

Pie2porPieAo

Interna

Pie2porPieAi

AreaMet-lica

Pulg2A

Areade

flujoPulg2

Af

Tubera Lb.porPieW

AguaLb

porPieWw

ST 40S 0,375 12,000 249 3,34 3,14 14,58 113,1 49,6 49,040 0,406 11,938 242 3,34 3,13 15,74 111,9 53,5 48,5

0,438 11,874 236 3,34 3,11 16,94 110,7 57,6 47,9D= 12,750 XS 80S 0,500 11,750 224 3,34 3,08 19,24 108,4 65,4 47,0

60 0,562 11,626 212 3,34 3,04 21,52 106,2 73,2 46,00,625 11,500 201 3,34 3,01 23,81 103,9 80,9 45,0

80 0,687 11,376 191 3,34 2,98 26,04 101,6 88,5 44,0100 0,843 11,064 166 3,34 2,90 31,53 96,1 107,2 41,6

0,875 11,000 161 3,34 2,88 32,64 95,0 111,0 41,1120 1,000 10,750 144 3,34 2,81 36,91 90,8 125,5 39,3140 1,125 10,500 128 3,34 2,75 41,09 86,6 139,7 37,5

1,219 10,313 117 3,34 2,70 44,14 83,5 150,1 36,2160 1,312 10,126 106 3,34 2,65 47,14 80,5 160,3 34,9

SS 0,156 13,688 481 3,67 3,58 6,78 147,2 23,1 63,710S 0,188 13,624 469 3,67 3,57 8,16 145,8 27,7 63,1

0,210 13,580 462 3,67 3,56 9,10 144,8 30,9 62,70,220 13,560 458 3,67 3,55 9,52 144,4 32,4 62,50,238 13,524 452 3,67 3,54 10,29 143,6 35,0 62,2

10 0,250 13,500 448 3,67 3,53 10,29 143,6 35,0 62,220 0,312 13,375 428 3,67 3,50 13,44 140,5 45,7 60,830 ST 0,375 13,250 408 3,67 3,47 16,05 137,9 54,6 59,7

14 0,406 13,188 399 3,67 3,45 17,34 136,6 59,0 59,140 0,438 13,125 389 3,67 3,44 18,66 135,3 63,4 58,6

0,469 13,062 380 3,67 3,42 19,94 134,0 67,8 58,6D= 14,000 XS 0,500 13,000 371 3,67 3,40 21,12 132,7 72,1 57,5

60 0,593 12,814 345 3,67 3,35 24,96 129,0 84,9 55,80,625 12,270 337 3,67 3,34 26,26 127,7 89,3 55,30,656 12,688 329 3,67 3,32 27,50 126,4 93,5 54,8

80 0,750 12,500 305 3,67 3,27 31,22 122,7 106,1 53,1100 0,937 12,125 262 3,67 3,17 38,47 115,5 130,8 50,0



PDVSA LTP 1.5

Pgina 57



Nmero decalibre y/o

Espesorde pared

Dimetrointerno

Quintapotencia


de tuberay

calibre y/opeso




dimetroexterno

pulgadasPulg

t Pulgd

miles

Pulg5

d5

Externa

Pie2porPieAo

Interna

Pie2porPieAi

AreaMet-lica

Pulg2A

Areade

flujoPulg2

Af

Tubera Lb.porPieW

AguaLb

porPieWw

120 1,093 11,814 230 3,67 3,09 44,32 109,6 150,7 47,514 140 1,250 11,500 201 3,67 3,01 50,07 103,9 170,2 45,0

1,134 11,313 185 3,67 2,96 53,42 100,5 181,6 43,5160 1,406 11,188 175 3,67 2,93 55,63 98,3 189,1 42,6

SS 0,169 15,670 945 4,19 4,10 8,21 192,9 27,9 83,510S 0,188 15,624 931 4,19 4,09 9,34 191,7 31,8 83,0

0,219 15,562 913 4,19 4,07 10,86 190,2 36,9 82,40,238 15,524 902 4,19 4,06 11,78 189,3 40,1 82,0

10 0,250 15,500 895 4,19 4,06 12,37 188,7 42,1 81,70,281 15,438 877 4,19 4,04 13,88 187,2 47,2 81,1

20 0,312 15,375 859 4,19 4,02 15,40 185,7 52,4 80,40,344 15,312 842 4,19 4,01 16,92 184,1 57,5 79,7

16 30 ST 0,375 15,250 825 4,19 3,99 18,41 182,7 62,6 79,10,406 15,188 808 4,19 3,98 19,89 181,2 67,6 78,40,438 15,124 791 4,19 3,96 21,41 179,6 72,8 77,80,469 15,062 775 4,19 3,94 22,88 178,2 77,8 77,2

D =16,000 40 XS 0,500 15,000 759 4,19 3,93 24,35 176,7 82,8 76,50,531 14,938 744 4,19 3,91 25,81 175,3 87,7 75,9

60 0,656 14,688 684 4,19 3,85 31,62 169,4 107,5 73,40,688 14,625 669 4,19 3,83 33,07 168,0 112,4 72,70,750 14,500 641 4,19 3,80 35,90 165,1 127,5 71,5

80 0,843 14,314 601 4,19 3,75 40,14 160,9 136,5 69,7100 1,031 13,938 526 4,19 3,65 48,48 152,6 164,8 66,1120 1,218 13,564 459 4,19 3,55 56,56 144,5 192,3 62,6140 1,438 13,124 389 4,19 3,44 65,79 135,3 223,7 58,6

1,500 13,000 371 4,19 3,40 68,33 132,7 232,3 57,5160 1,593 12,814 345 4,19 3,35 72,10 129,0 245,1 55,8

SS 0,165 17,670 1723 4,71 4,63 9,24 245,2 31,4 106,210S 0,188 17,624 1700 4,71 4,61 10,52 243,9 35,8 106,6

18 10 0,250 17,500 1641 4,71 4,58 13,94 240,.5 47,4 104,120 0,312 17,375 1584 4,71 4,55 17,36 237,1 59,0 102,7

REVISION FECHAPROCEDIMEINTO DE

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