NORMA AGA 3

ALVARO FABIAN RINCÓN GUTIÉRREZ

LUIS EDUARDO ATUESTA RODRÍGUEZ

JENIFER ANDREA OCHOA BELTRAN

AMERICAN GAS ASSOCIATION

MEDICIÓN DE HIDROCARBUROSIng. Julio Cesar Pérez

A. REQUERIMIENTOS DE DISEÑO, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIÓN

Contenido

1. Símbolos2. Definiciones3. Especificaciones de la platina

de orificio. 4. Especificaciones del tubo

medidor . 5. Condiciones de instalación.6. Pulsaciones de flujo en el

medidor de orificio 7. Instalación de termopozos

B. ECUACIÓN PARA FLUJO VOLUMÉTRICO DE GAS EN UN MEDIDOR DE ORIFICIO AGA 3 - 85

Contenido

1. (Fb) Factor básico de orificio.2. (Fr) Factor de número de Reynolds .3. (Y) Factor de expansión 4. (Fpb) Factor de presión base.5. (Ftb) Factor de temperatura base.6. (Ftf) Factor de temperatura de flujo.7. (Fgr) Factor de gravedad específica.8. (Fpv) Factor de supercomprensibilidad.9. (Fm y FL°) Factor de manómetro y factor de

localización. 10.(Fa) Factor de expansión térmica del orificio.

A. REQUERIMIENTOS DE DISEÑO, CONSTRUCCIÓN E

INSTALACIÓN.

Relación de diámetros estándar (β): 0.10 y 0.75 pulg

Relación del coeficiente de descarga de la platina de orificio (Cd) con diámetros (βr) de: 0.2 y 0.6 pulg

Los aspectos de aplicación y exactitud de los medidores tipo orificio dependen directamente de las condiciones de flujo, velocidad, tipo de fluido y las variables relacionadas con la operación del sistema.

MEDIDOR TIPO ORIFICIO(DISEÑO, INSTALACIÓN Y CALCULO DE

FLUJO)

AGA REPORTE N° 3

establece las especificaciones y requerimientos de instalación para la medición de flujos newtonianos.

suministra las especificaciones para la construcción e instalación de placas de orificio, tubos medidores y accesorios asociados.

SIMBOLO CANTIDAD PRESENTADA

Cd Coeficiente de descarga de la platina de orificio

d Diámetro del orificio calculado a la temperatura de flujo Tf

dm Diámetro del orificio, medido a Tm

dr Diámetro del orificio, calculado a la temperatura de referencia,Tr

D Diámetro interno de tubo, calculado a la temperatura de flujo,Tf

Dm Diámetro interno de tubo, medido a Tm

Dr Diámetro interno del tubo, calculado a al temperatura de referencia,Tr

∆P Presión diferencial del orificio

º F Temperatura, en grados Fanrenheit

º R Temperatura, en grados Rankine

E Espesor de la platina (lámina) de orificio

1.SÍMBOLOS Los símbolos empleados se presentan a

continuación:

SIMBOLO

CANTIDAD REPRESENTADA

e Espesor de la parte cilíndrica de la superficie interior del orificio

Ra Rugosidad promedio

Tm Temperatura de la placa de orificio y/o del tubo en el instante de medición de los diámetros

Tr Temperatura de referencia del diámetro de la platina de orificioy/o diámetro interno del tubo

α Coeficiente lineal de expansión térmica

α1 Coeficiente lineal de expansión térmica del material de la placa de orificio

α2 Coeficiente lineal de expansión térmica del material del tubo

β Relación entre el diámetro de la platina de orificio y el diámetroinferior del tubo (d/D), calculado a la temperatura de flujo, Tf

βm Relación entre el diámetro de la platina de orificio y el diámetrointerno del tubo (dm/Dm), calculada a la temperatura Tm

βr Relación entre el diámetro de la platina de orificio y el diámetrodel tubo (dm/Dm), calculada a la temperatura de referencia, Tr

ε Excentricidad del orificio en la platina

θ Ángulo del bisel del orificio

2. DEFINICIONES

3. ESPECIFICACIONES DE LA PLATINA DE ORIFICIO.

4. ESPECIFICACIONES DEL TUBO MEDIDOR .

5. CONDICIONES DE INSTALACIÓN.

6. PULSACIONES DE FLUJO EN EL MEDIDOR DE ORIFICIO

7. INSTALACIÓN DE TERMOPOZOS

B. ECUACIÓN PARA FLUJO VOLUMÉTRICO DE GAS EN UN MEDIDOR DE. ORIFICIO AGA 3 - 85

Donde,

Qv= Rata de flujo volumétrico, en pies3/hora, a condiciones básicas

hw= Presión diferencial en pulgadas de agua a 60ºF.

Pf= Presión estática absoluta en libras/pulgada2 absoluta. Se usa el subíndice 1 cuando la presión estática absoluta se mide en las tomas de orificio corriente arriba o el subíndice 2 cuando la presión estática absoluta se mide en la toma aguas abajo.

Además:

C’=Fb Fr YFpb Ftb Ftf Fgr Fpv Fm FL Fa C’= constante de flujo del orificio

Fb = factor básico del orificio

Fr = factor del número de Reynolds

Y = factor de expansión

Fpb = factor de presión base

Ftb = factor de temperatura base

Ftf = factor de temperatura de flujo

Fgr = factor de densidad relativa real

Fpv = factor de supercompresibilidad

Fm = factor de manómetro (para medidores de presión diferencial tipo mercurio

solamente)

FL = factor de localización del medidor (para medidores de presión diferencial tipo mercurio)

Fa = factor de expansión térmica del orificio

1. FACTOR BÁSICO DE ORIFICIO (FB) El factor básico de orificio Fb es función del diámetro interno

de la tubería y del diámetro del orificio, y se puede calcular de la siguiente ecuación:

Donde,

Ko= coeficiente de descarga

d= diámetro del orificio, en pulgadas

El coeficiente de descarga, Ko, se determina a partir de la siguiente ecuación:

El primer cálculo en este proceso es determinar Ke, a partir de una de las siguientes ecuaciones:

Para tomas en brida:

D = Diámetro interior del tubo de medición, pulgadas.

Para tomas en tubería:

El segundo cálculo es para determinar el valor de E.

donde,

2. FACTOR DE NÚMERO DE REYNOLDS (FR)

donde,

Rd = número de Reynolds en el orificio

E = Una función de los diámetros del tubo medidor y del orificio. Se determina mediante la ecuación utilizada en el cálculo de Fb.

ALTERNATIVA A: El valor de Fr se puede calcular a partir de la siguiente ecuación:

Reemplazando a Fr, se obtiene:

El valor de K se puede encontrar para tomas en brida, de la siguiente ecuación:

El valor de Ko se calcula mediante las ecuaciones usadas para determinar Fb.

ALTERNATIVA B: El valor de Fr también se puede determinar a partir de la

ecuación:

hw y Pf: valores promedio de presión diferencial (“WC) y presión estática (psia) en la cual el medidor puede operar. Los valores de b son calculados de la ecuación:

donde:

d = es el diámetro del orificio, en pulgadas.

E = se calcula con la ecuación utilizada para determinar Fb

K = se calcula de la ecuación utilizada para determinar Fr. Alternativa A.

Para determinar Fr en medidor de orificio de tomas de brida se recomienda utilizar

la alternativa A.

3. FACTOR DE EXPANSIÓN (Y)

(Y) es una función de la relación β, la relación de la presión diferencial a la presión estática y la relación de los calores específicos.

Factor de expansión referido a presión corriente arriba.

Factor de expansión referido a presión corriente abajo.

3.1. Factor de expansión corriente arriba Para tomas en brida:

Para tomas en tubería:

toma corriente arriba:

Y1 = Factor de expansión X1 = la relación de la presión diferencial

hw = presión diferencial en pulgadas de agua.

Pf1 = presión estática en la toma corriente arriba .

3.2. Factor de expansión corriente abajo Para tomas en brida:

Para tomas en tubería:

toma corriente arriba:

Y2 = Factor de expansión X2 = la relación de la presión diferencial.

hw = presión diferencial en pulgadas de agua.

Pf1 = presión estática en la toma corriente arriba .

4. FACTOR DE PRESIÓN BASE

Pb = La presión base requerida, en libras por pulgada cuadrada absoluta.

5. FACTOR DE TEMPERATURA BASE

Tb = La temperatura base requerida en grados Rankine.

6. FACTOR DE TEMPERATURA DE FLUJO

Tf = La temperatura real de flujo del gas, en grados Rankine.

7. FACTOR DE GRAVEDAD ESPECÍFICA

8. FACTOR DE SUPERCOMPRESIBILIDAD

Zb= Factor de Compresibilidad del gas.Zf1= Factor de Compresibilidad en condiciones de flujo.

Todos los gases se desvían de la ley de los gases ideales en mayor o mejor grado. Esta desviación se conoce como “compresibilidad” y generalmente se denota por el símbolo Z.

9. FACTOR DE MANÓMETRO Y FACTOR DE LOCALIZACIÓN.

10. FACTOR DE EXPANSIÓN TÉRMICA DEL ORIFICIO.