Transport e

49
1.OBJETIVOS 1.1. OBJETIVO GENERAL. El objetivo del presente trabajo es la ampliación del conocimiento propio de la Materia de Transporte y Almacenaje de Hidrocarburos y también el aporte investigativo a los integrantes de dicho curso. 1.2. OBJETIVOS ESPERCÍFICOS. Realizar una investigación profunda acerca de los compresores que son utilizados para elevar la presión de los fluidos los cuales deberán ser trasladados por ductos. Conocer los accesorios que son utilizados en el transporte de Hidrocarburos y las cualidades de los mismos. Describir claramente los medidores de flujo (Presión, Temperatura y Caudal) paratener un mejor conocimiento de dichas propiedades. 2.COMPRESORES. 2.1. Descripción. Los compresores son equipos que incrementan la presión de un gas, un vapor o una mezcla de gases y vapores. La presión del fluido se eleva reduciendo el volumen específico del mismo durante su paso a través del compresor. Se emplean principalmente para refrigeración, acondicionamiento de aire, calefacción, transporte por tuberías, almacenamiento de gas natural, craqueo catalítico, polimerización y en muchos procesos químicos. 2.2. Clasificación. Según la forma de compresión se clasifican en: Compresores de Desplazamiento Positivo: Son compresores de flujo intermitente, que basan su funcionamiento en tomar volúmenes sucesivos de gas para confinarlos en un espacio de menor volumen; logrando con este efecto, el incremento de la presión. Se dividen en dos grupos reciprocantes y rotativos. Compresores Dinámicos: Son máquinas rotatorias de flujo continuo en la cual el cabezal de velocidad del gas es convertido en presión; estos compresores, se dividen de acuerdo al flujo que manejan en centrifugo (flujo radial) y axiales (flujo axial) y flujo mezclado.

description

hidrocarburps

Transcript of Transport e

1. OBJETIVOS1.1. OBJETIVO GENERAL.El objetivo del presente trabajo es la ampliacin del conocimiento propio de la Materia de Transporte y Almacenaje de Hidrocarburos y tambin el aporte investigativo a los integrantes de dicho curso.1.2. OBJETIVOS ESPERCFICOS.Realizar una investigacin profunda acerca de los compresores que son utilizados para elevar la presin de los fluidos los cuales debern ser trasladados por ductos.Conocer los accesorios que son utilizados en el transporte de Hidrocarburos y las cualidades de los mismos.Describir claramente los medidores de flujo (Presin, Temperatura y Caudal) paratener un mejor conocimiento de dichas propiedades.2. COMPRESORES.2.1. Descripcin.Los compresores son equipos que incrementan la presin de un gas, un vapor o una mezcla de gases y vapores. La presin del fluido se eleva reduciendo el volumen especfico del mismo durante su paso a travs del compresor. Se emplean principalmente para refrigeracin, acondicionamiento de aire, calefaccin, transporte por tuberas, almacenamiento de gas natural, craqueo cataltico, polimerizacin y en muchos procesos qumicos.2.2. Clasificacin.Segn la forma de compresin se clasifican en: Compresores de Desplazamiento Positivo: Son compresores de flujo intermitente, que basan su funcionamiento en tomar volmenes sucesivos de gas para confinarlos en un espacio de menor volumen; logrando con este efecto, el incremento de la presin. Se dividen en dos grupos reciprocantes y rotativos. Compresores Dinmicos: Son mquinas rotatorias de flujo continuo en la cual el cabezal de velocidad del gas es convertido en presin; estos compresores, se dividen de acuerdo al flujo que manejan en centrifugo (flujo radial) y axiales (flujo axial) y flujo mezclado.

Figura-1 Tipos de Compresores2.3. Seleccin del Compresor.Para lograr una seleccin satisfactoria del compresor, debe considerarse una gran variedad de tipos, cada uno tiene ventajas especficas para alguna aplicacin. Entre los principales factores que se deben tomar en consideracin, se encuentran: la velocidad de flujo, la carga o presin, limitaciones de temperatura, el consumo de potencia, posibilidades de mantenimiento y costo. Con la Figura 2, puede hacerse una rpida seleccin del compresor en funcin del flujo actual (ACFM) y la presin de descarga requerida; no obstante, existen otros aspectos a considerar referentes al servicio de compresin para la seleccin acertada del tipo de compresor: Nivel de Potencia, disponibilidad Comercial del Compresor y costo de instalacin. Flujo volumtrico Presin de Descarga (Figura-2). Requerimientos de tiempo de operacin entre perodos de mantenimiento. Caractersticas del Gas y del proceso. Inyeccin de aceite lubricante en las corrientes de proceso Los compresores que requieren lubricacin interna (reciprocante lubricado) son insatisfactorios para servicios de oxgeno. Arrastre de lquido en gas de proceso y slidos en gas de proceso Los compresores ms sensibles son el de aletas deslizante, los reciprocantes lubricados, y los centrfugos de alta velocidad. Oscilaciones en peso molecular Los compresores de desplazamiento positivo son relativamente insensibles; los compresores dinmicos tienen que ser diseados anticipadamente para el rango de variacin completo, y no son adecuados para variaciones amplias en operacin normal. Temperatura de descarga del gas Todos los tipos pueden ser diseados con etapas mltiples para limitar la elevacin de temperatura. Tendencia de ensuciamiento del gas Los compresores axiales y de alta velocidad, y los centrfugos de etapa sencilla, no son adecuados para servicios sucios. Un sistema de lavado permite a los compresores de tornillo helicoidal y a los centrfugos ser usados en servicios sucios. Relacin de Presin Los compresores reciprocantes de etapas mltiples tienden a ser ms econmicos para altas relaciones de presin. Tipo de Elemento Motriz Las turbinas a gas o a vapor tienden a utilizarse en los compresores dinmicos que en los reciprocantes, ya que el sistema de transmisin es simplificado. La proximidad de facilidades de servicio del suplidor y del personal. Servicios adicionales de la instalacin, energa elctrica, lubricacin, agua de servicio y enfriamiento, aire de arranque, sistemas de alivio, etc. La cantidad y recursos especializados del personal de mantenimiento de la planta. As como tambin, la disponibilidad de las herramientas adecuadas para el mantenimiento y los servicios disponibles.

Figura-2 Diagrama para Seleccin de Compresores (GPSA databook, Secc. 13)2.4. Compresor Reciprocante.Es un compresor de desplazamiento positivo, en el que la compresin se obtiene por desplazamiento de un pistn movindose lineal y secuencialmente de atrs hacia adelante dentro de un cilindro; reduciendo de esta forma, el volumen de la cmara (cilindro) donde se deposita el gas; este efecto, origina el incremento en la presin hasta alcanzar la presin de descarga, desplazando el fluido a travs de la vlvula de salida del cilindro. El cilindro, est provisto de vlvulas que operan automticamente por diferenciales de presin, como vlvulas de retencin para admitir y descargar gas. La vlvula de admisin, abre cuando el movimiento del pistn ha reducido la presin por debajo de la presin de entrada en la lnea. La vlvula de descarga, se cierra cuando la presin en el cilindro no excede la presin de la lnea de descarga, previniendo de esta manera el flujo reverso. Los compresores reciprocantes deben ser alimentados con gas limpio ya que no pueden manejar lquidos y partculas slidas que pueden estar contenidas en el gas; estas partculas, tienden a causar desgaste y el lquido como es no compresible puede causar daos a las barras del pistn. La potencia de los compresores reciprocantes puede ser de hasta 20000 Hp y para presiones desde el vaco hasta los 50000 Psig. Son diseados de simple y mltiples etapas, que estn determinadas por la relacin de compresin (relacin entre la presin de descarga y succin), que generalmente no excede de 4 por etapa. Los equipos de mltiples etapas deben ser provistos de enfriadores entre etapas, los cuales disminuyen la temperatura del gas hasta valores aceptables por la siguiente etapa de compresin. El enfriamiento, reduce la temperatura y el volumen real del gas que es enviado a los cilindros de alta presin de las siguientes etapas; logrando con esto, reducir la potencia requerida para la compresin y mantener la temperatura debajo de la mxima permisible. Los compresores reciprocantes, se utilizan generalmente para los siguientes servicios indicados en la Tabla-1:

Sin embargo, existen aplicaciones especficas donde se requiere utilizar compresores reciprocantes: Altas presiones de descarga, los compresores reciprocantes tienen un amplio rango de presiones mayores que el centrfugo. Disponibles para bajos flujos de gas, inferiores al menor flujo de los centrfugos. Son mucho menos sensibles a la composicin del gas y a propiedades cambiantes que los compresores dinmicos; esta propiedad es muy importante, ya que a medida que un pozo petrolero se agota, el gas pasa de ser un gas rico a un gas pobre; y este cambio afecta a los compresores dinmicos. Poseen mayor flexibilidad operacional, ya que con solo cambio en los cilindros o ajuste de los pockets pueden ajustarse a nuevas condiciones de proceso.

2.4.1. Tipos de Compresores Reciprocantes.a. Simple Etapa: Son compresores con una sola relacin de compresin, que incrementan la presin una vez; solo poseen un depurador interetapa, un cilindro y un enfriador interetapa (equipos que conforman una etapa de compresin) generalmente se utilizan como booster en un sistema de tuberas. b. Mltiples Etapas: Son compresores que poseen varias etapas de compresin, en los que cada etapa incrementa progresivamente la presin hasta alcanzar el nivel requerido. El nmero mximo de etapas, puede ser 6 y depende del nmero de cilindros; no obstante, el nmero cilindros no es igual al nmero de etapas, pueden existir diferentes combinaciones; como por ejemplo, si se requiere un sistema de tres etapas, puede utilizarse 3, 4 o 6 cilindros, como se indica en la tabla-2.

El uso de varios cilindros para una etapa de compresin permite la seleccin de cilindros de menor tamao, generalmente esto sucede con la primera etapa de compresin.c. Balanceado - Opuesto: Son compresores separables, en los cuales los cilindros estn ubicados a 180 a cada lado del frame. d. Integral: Estos compresores utilizan motores de combustin interna para trasmitirle la potencia al compresor; los cilindros del motor y del compresor estn montados en una sola montura (frame) y acoplados al mismo cigeal. Estos compresores pueden ser de simple o mltiples etapas y generalmente son de baja velocidad de rotacin 400 900 RPM. Poseen una eficiencia y bajo consumo de combustible; sin embargo, son mas costosos y difciles de transportar que los separables; a pesar de esto, hay muchas aplicaciones en tierra donde esta es la mejor opcin. Tienen mayor rango de potencia 2000 13000 BHP que los separables, entre sus ventajas se encuentran: Alta eficiencia Larga vida de operacin Bajo costo de operacin y mantenimiento comparado con los separables de alta velocidad. e. Separable: En este equipo, el compresor y el motor poseen cigeales y monturas diferentes acoplados directamente. Generalmente, vienen montados sobre un skid y pueden ser de simple o mltiples etapas. Los compresores reciprocantes separables en su mayora son unidades de alta velocidad 900 1800 RPM que pueden ser accionados por motores elctricos, motores de combustin interna o turbinas, manejan flujos menores de gas que los integrales y pueden tener una potencia de hasta 5000 HP, entre sus ventajas se encuentra: a. Pueden ser montados en un skid; son de fcil instalacin y transporte y poseen amplia Flexibilidad operacional.2.4.2.Partes del Compresor Reciprocante.En la figura-3, se muestra las partes de un compresor reciprocante separable que se definen a continuacin: Montura (frame): La montura de un compresor reciprocante es una estructura fundida, donde van montadas las partes rotativas del compresor como el cigeal, en este elemento, se instalan los cilindros en forma cruzada. Son especificadas por los fabricantes en funcin de: nmero de cilindros, la potencia que es capaz de transmitir, las cargas a soportar en las barras (rod loading) y al recorrido de los cilindros. Cada montura esta diseada para un nmero mximo de cilindros, no obstante no indica el nmero de etapas del compresor. Cigeal (Crankshaft): Se encuentra instalado dentro de la montura y es el elemento que transmite la potencia del motor hacia las bielas. Biela: Es el componente que transmite el movimiento rotativo del cigeal y lo linealiza para trasmitirlo a la barra. Caja de Lubricacin: Es el elemento que separa el cilindro de la montura, cualquier fuga se ventea o se drena a travs de ste elemento, contiene la barra que mueve el pistn de adelante hacia atrs y los sellos de laberinto del cilindro. Cojinetes: La mayora de los compresores utilizan cojinetes hidrodinmicos, el aceite entra al cojinete a travs de los agujeros de suministro, que van perforados estratgicamente a lo largo de la circunferencia del cojinete que suministran y distribuyen formando una pelcula de aceite en el contacto entre las partes mviles y estacionarias. Sellos: Proporciona el sellado dinmico entre el pistn - la barra y la barra - con la montura, consiste en una serie de anillos de tefln montados en una caja de sellado; la cual es atornillada a el cilindro, la barra se mueve en un movimiento reciprocante a travs de la caja de sellos tipo laberinto. Barra (Rod): Es el componente que conecta el pistn con la biela y transmite el movimiento al pistn, est sometida a los esfuerzos generados durante la compresin del gas (traccin y compresin). Botellas de Pulsacin: Son recipientes que se colocan en la succin y la descarga para minimizar los efectos de la vibracin acstica causada por el flujo reciprocante. Vlvulas: Son vlvulas de retencin tipo check que permiten la entrada y salida de gas al cilindro; en caso de cilindros de doble accin, existen vlvulas de succin a ambos lados del cilindro, mientras que en cilindros de simple accin slo se encuentran en un solo lado. Las vlvulas pueden ser de placa, lengeta y la ms aplicada para gas natural la de discos concntricos.

Figura-3 Compresor reciprocante Separable2.4.3.Equipos de Proceso que conforman un compresor reciprocante. a. Separadores: Tiene como funcin principal separar el vapor del lquido de la corriente de gas que va al sistema de compresin; son separadores verticales (scrubbers) diseados para manejar corrientes con alta relacin gas-lquido, usualmente con un demister como mecanismo de separacin. Se instalan en las interetapas de compresin para remover el lquido que se obtiene producto del enfriamiento. b. Cilindro de Proceso: Es el componente que junto con el pistn se encarga de disminuir el volumen del gas contenido en la camara, hasta llegar a un volumen determinado a la presin de descarga; el compresor debe tener al menos un cilindro por cada etapa de compresin y existen dos tipos de cilindros: Simple Accin: La compresin solo ocurre en uno de los dos lados del pistn durante una vuelta del cigeal Doble Accin: Mientras comprime por uno de los lados, expande por el otro lado durante una vuelta del cigeal. En los casos que se maneje helio u oxgeno, o que se requiera aire o gas sin lubricante, se debe utilizar un cilindro no lubricado; estos cilindros deben tener un acabado pulido y utilizan anillos de grafito o plastico (tefln). Dependiendo de la presin a alcanzar el cilindro puede ser de los siguientes materiales: Hierro Fundido para presiones entre 1000 a 1200 Psig Hierro Fundido Dctil para presiones hasta 1500 Psig Acero 1000 2200 Psig Acero Forjado para presiones mayores que 2200 Psig c. Enfriadores: Reducen la temperatura del gas luego que es comprimido, ya que las temperaturas de succin estn limitadas por la metalurgia de los materiales de fabricacin y el lubricante del compresor. Generalmente se utilizan enfriadores por aire o fin fan coolers; instalando en una sola unidad de enfriamiento que utiliza un ventilador para forzar el aire a tres del haz de tubos acoplado directamente al motor. Todos estos equipos se instalan lo ms cercano posible para conformar un mdulo de compresin como el que se muestra en la Figura-4

Figura-4 Compresor Reciprocante Separable Tipo Skin2.5. Descripcin del Proceso de Compresin.El proceso de compresin en mltiples etapas se realiza con el objeto de comprimir el gas en procesos separados; debido a que alcanzar la presin de descarga requerida en una sola etapa, ocasionara un alto trabajo de compresin y altas temperaturas de descarga que conllevan a la falla de los materiales del compresor. Los equipos de proceso principales que conforman cada etapa son: un separador, el cilindro de compresin y un enfriador. El primer equipo de proceso es el separador, donde se elimina el lquido de la corriente. Luego, el gas pasa al cilindro de la primera etapa, donde alcanza una presin de descarga mxima limitada por la temperatura mxima permisible de descarga (275 - 300 F). Sucesivamente, al salir el gas del cilindro pasa a un enfriador que disminuye su temperatura hasta aproximadamente la temperatura de entrada de la etapa (120 130 F), como el enfriamiento produce condensacin de los componentes ms pesados del gas, el primer equipo de la siguiente etapa de compresin es un separador para eliminar todo el condensado producto del enfriamiento y evitar la entrada de lquido al compresor. En esta secuencia, el gas pasa por cada etapa hasta alcanzar la presin requerida. En la figura-5, se muestra el diagrama de flujo del proceso de un compresor de tres etapas.

Figura-5 Diagrama de Flujo de Proceso de un Compresor de Gas de Tres Etapas3. ACCESORIOS USADOS EN EL TRANSPORTE DE HIDROCARBUROS.3.1. JuntasLas tuberas se deben unir a otras tuberas y componentes. El diseo ptimo requiere un mnimo de trabajo de montaje y prev la misma resistencia que posee la tubera para: Presin interna en lo que se refiere a las fracturas y las fugas Momentos de torsin que se producen al tender largas distancias de tuberas entre los soportes o debido a la dilatacin trmica en las tuberas con acodamientos dobles. Deformacin axial por la presin interna que acta sobre los cambios de direccin, llaves ciegas y vlvulas cerradas o por la contraccin trmica en los tramos rectos. Fractura o fugas en el caso de que se produzca algn incendio.

3.1.2. Tipos de juntas.a) Juntas soldadasSoldadura por ensamble: en todos los metales dctiles de tuberas que se pueden soldar, hay codos, tes, tuberas, ramales laterales, reductores tapones, vlvulas, bridas y juntas de abrazadera en V en todos los tamaos y todos los espesores de paredes, con extremos preparados para la soldadura por ensamble.Juntas de casquillo soldado: existen en todos los tamaos; pero los accesorios y las vlvulas con extremos de casquillo soldado se limitan a los tamaos de 3 pulgadas. La junta no es tan resistente a los esfuerzos de flexin como la soldadura por ensamble.Las soldaduras de bifurcaciones: eliminan la necesidad de adquirir tes y no requieren ms metal de soldadura. El uso de accesorios facilita la inspeccin visual de la bifurcacin soldada.

b) Juntas roscadasTuberas con extremos roscados: El uso principal de las juntas roscadas se hace en los tamaos de 2 pulgadas y menores, Para las juntas roscadas de ms de 2 pulgadas, aumentan con rapidez el trabajo necesario de montaje, el tamao y el costo de las herramientas. Las roscas estran la tubera y provocan prdidas de resistencia y fatiga.Roscas de tuberas rectas: se limitan a los acoplamientos ligeros, de tamaos de 2 pulgadas y menores. Cuando los dos componentes de la junta roscada son de metal soldable, la junta se puede sellar mediante soldadura. Este tipo de juntas se limita a las construcciones nuevas y no es apropiado para procedimiento de reparaciones. Cuando se usan juntas a rosca para unir materiales con coeficientes distintos de dilatacin trmica, que estn sujetos a temperaturas cclicas, se puede necesitar el sellado de soldadura para evitar las fugas.

c) Juntas de uninSe utilizan como ayuda para montar y desmontar tanto los sistemas roscados como los soldados. Tienen asientos de metal con metal, que se oprime el uno contra el otro mediante una tuerca de rosca recta, y existen tanto en acoplamientos para unir tramos de tubera como en los extremos de algunos accesorios. En sistemas de tuberas a rosca, donde no se espera tener que desmontarlas, las juntas de unin instaladas a ciertos intervalos permiten apretar todava ms las juntas roscadas.d)Juntas embridadasPara tamaos mayores de 2 pulgadas, se usan cuando se espera tener que desmontar las tuberas. Las juntas embridadas no imponen tolerancias diametrales severas a la tubera. No se requiere de una alineacin cuidadosa para el montaje.

e)Juntas de cuello empacadoNo requieren preparacin especial del extremo de la tubera, pero exigen un control cuidadoso del dimetro. Los acoplamientos equipados con cuellos empacados en cada extremo, que se conocen como acoplamientos Dresser, existen en diferentes metales. Las juntas de cuello empacado se disean para soportar el mismo esfuerzo tangencial que las tuberas. No tienen resistencia a los momentos de torsin o las fuerzas axiales que tienden a separar las juntas, sino que ceden ante ellos hasta un punto indicado por las especificaciones de movimientos del extremo y de flexin angular tolerable, que proporciona el fabricante. Este tipo de juntas se utiliza mucho en lneas subterrneas.f)Juntas coladasNo requieren ninguna preparacin especial en los extremos de la tubera ni el control de dimetro. Se usan para los materiales frgiles. Las juntas coladas no pueden absorber el movimiento angular o axial sin fugas. El cdigo limita su utilizacin al servicio con agua.

g)Juntas embutidasRequieren el control del dimetro del extremo de la tubera. Se usan para materiales frgiles. No resisten los momentos de torsin ni las fuerzas axiales que tienden a separar las juntas, sino que ceden ante ellos hasta un punto limitado por las especificaciones de movimiento de los extremos y deflexin angular admisible, que proporciona el fabricante. Tienen gran aplicacin en lneas subterrneas. El cdigo limita el uso a los servicios de agua.h) Juntas expandidasSe limitan a los tamaos menores de tuberas de metales dctiles. Se utilizan para fijar uniones y bridas Lovekin a las tuberas.

i) Juntas estriadasDe estras cortadas: reducen el espesor de las paredes metlicas de la tubera. Su uso s e limita a tuberas de paredes gruesas.Laminadas: reducen menos el espesor de las paredes metlicas de la tubera, sin embargo reducen ligeramente el rea de flujo. Se limitan a paredes delgadas de material dctil.Las juntas estriadas resisten fuerzas axiales que tienden a separar las juntas. Se pueden utilizar en el tendido de tubera sobre terrenos desiguales.j) Juntas de abrazadera en VSe sujetan a al tubera mediante juntas de expansin o soldadas por ensamble. Tienen menos probabilidad de tener fugas en ciclos rpidos y soportan una amplia gama de temperaturas. Son propensas a fallar o sufrir daos debidos al exceso de presin. Se usan mucho para tuberas de aleaciones altas sujetas a reubicacin o limpieza peridica. Fabricadas como piezas de forja, se usan en acero de carbono con empaques metlicos para las presiones muy altas. Resisten tanto los momentos de torsin como los esfuerzos axiales.

k) Juntas para tubosDe ajuste abocinado: se usan para tubos dctiles. Tienen pocas probabilidades de sufrir daos mediante el apretamiento excesivo y su eficiencia no se ve perjudicada por el montaje y desmontaje repetidos.De ajuste de compresin: se utilizan para tubos dctiles con paredes delgadas. Para su instalacin el exterior de los tubos debe estar liso y limpio. No resisten las vibraciones ni las variaciones cclicas de temperatura.De ajuste de mordiente: para su instalacin el exterior del tubo debe estar limpio y liso. Son resistentes a las vibraciones, pero no a las variaciones cclicas de temperatura, rpidas y de intervalo amplio. Son poco adecuadas para el desmontaje y montaje frecuente. Se usa mucho para sistemas hidrulicos rellenos de aceite a todas las presiones.

m) Juntas pegadasSe usan en tuberas de plstico rgido, con el pegamento como modificacin del plstico mismo.Juntas de insercin de abrazadera: Se usan para tuberas flexibles de plstico de tamaos de hasta 2 pulgadaJuntas de sello de presin: se utilizan para presiones de 600 lb/pulg2 y superiores.

3.2. Tuberas.3.2.1. Sistemas de tuberas de metales ferrosos Acero forjado De hierro colado centrifugado Hierro con alto contenido de silicio: son resistentes a la mayora de los productos qumicos, tales como cidos sulfrico, ntrico y actico, a cualquier esfuerzo y temperatura.3.2.2.Sistemas de tuberas de metales No ferrosos Aluminio: no se hace frgil al descender las temperaturas ni esta sujeto a la corrosin externa cuando se expone a atmsferas normales. Cobre y aleaciones de cobre Plomo y acero recubierto de plomo: se utilizan para manejar cido sulfrico a temperaturas moderadas Acero recubiertas de Plomo Magnesio: resisten el ataque de la mayor parte de los lcalis y muchos productos orgnicos incluyendo alcoholes, fenoles, aminas y steres. Nquel y aleaciones de nquel: se utilizan para cidos de halgenos a altas temperaturas y soluciones de cloruro de sodio custico. Aleacin de nquel-cromo-molibdeno-cobre-hierro: excelente resistencia al cido sulfrico a temperaturas y concentraciones que se encuentran fuera de la gama para el acero al carbono. Estao: se utiliza para manejar fluidos para el consumo humano. Titanio: son resistentes a los cidos oxidantes tales como el ntrico, el crmico y el agua regia y es particularmente resistente a la corrosin por el agua de mar en procesos para la extraccin de agua potable3.2.3. Tuberas no metlicas y sistemas de tuberas recubiertas Asbesto cemento: se utiliza ampliamente para sistemas de aguas subterrneos, para desechos y lechadas de fbricas de papel y para aguas de minas. Grafito impermeable: es resistente a a mayora de los cidos incluyendo el fluorhdrico, las sales y los compuestos orgnicos. Acero recubierto de cemento: De alcantarillado de arcilla vtrea: son resistentes a los productos qumicos muy diluidos, con excepcin del cido fluorhdrico. Se utilizan para drenajes, desechos industriales y aguas de avenidas, a la presin atmosfrica. Concreto: se utilizan para drenajes De vidrio: se fabrican con vidrio de borosilicato resistente al calor y los productos qumicos. Este vidrio es muy estable en cidos y resiste los ataques de loa lcalis en soluciones en los que el pH es de 8 o menos. Lo atacan el cido fluorhdrico y el fosfrico glacial. Acero recubiertas de vidrio: son totalmente resistentes a temperaturas de hasta 212 F a todos los cidos, excepto el fluorhdrico y a todas las soluciones alcalinas hasta un pH = 12. De porcelana qumica: son inertes a todos los cidos excepto el fluorhdrico; pero no son recomendables para los lcalis. Opacas o transparentes de slice o cuarzo: se pueden utilizar continuamente a temperaturas de hasta 1000 C. Tienen como ventajas la no contaminacin de la mayora de los productos qumicos en servicios a latas temperaturas, la resistencia a los choques trmicos y caractersticas de aislamiento a altas temperaturas. De madera y de acero recubiertas de madera. Son apropiadas para temperaturas de hasta 180 F y presiones de 200 lb/pulg2. Se utilizan en instalaciones subterrneas. Acero recubiertas de plstico y caucho Acero recubiertas de caucho De plstico: estn libres de corrosin interna y externa, se pueden cortar con facilidad y no provocan corrosin galvnica cuando se unen a otros materiales. De polietileno: excelente resistencia, a la temperatura ambiente, a las sales, los hidrxidos de sodio y amonio y los cidos sulfrico, ntrico y clorhdrico. Cloruro de polivinilo (PVC) y cloruro de polivinilo clorado (CPVC): excelente resistencia a la temperatura ambiente a las sales, el alcohol, la gasolina, el hidrxido de amonio, el cido sulfrico, el actico y el clorhdrico; pero puede sufrir daos mediante las cetonas, los aromticos y algunos hidrocarburos clorados. Termo-fraguadas y reforzadas: resistentes a los cidos no oxidantes, los lcalis, el agua salada y los gases corrosivos. Resina de polister con refuerzo de vidrio: resisten cidos fuertes y soluciones alcalinas.3.3 BOMBAS.Las bombas son dispositivos que se encargan de transferir energa a la corriente del fluido impulsndolo, desde un estado de baja presin esttica a otro de mayor presin. Estn compuestas por un elemento rotatorio denominado impulsor, el cual se encuentra dentro de una carcasa llamada voluta. Inicialmente la energa es transmitida como energa mecnica a travs de un eje, para posteriormente convertirse en energa hidrulica. El fluido entra axialmente a travs del ojo del impulsor, pasando por los canales de ste y suministrndosele energa cintica mediante los labes que se encuentran en el impulsor para posteriormente descargar el fluido en la voluta, el cual se expande gradualmente, disminuyendo la energa cintica adquirida para convertirse en presin esttica.3.3.1.Bomba centrfugaLa bomba centrfuga es el tipo que se utiliza ms en la industria qumica para transferir lquidos de todos tipos, materias primas, materiales de fabricacin y productos acabados. Las ventajas primordiales de una bomba centrfuga son la simplicidad, el bajo costo inicial, el flujo uniforme, la simplicidad de su instalacin y los costos.Una bomba centrfuga es una mquina que consiste de un conjunto de paletas rotatorias encerradas dentro de una caja o crter, o una cubierta o coraza. Se denominan as porque la cota de presin que crean es ampliamente atribuible a la accin centrfuga. Las paletas imparten energa al fluido por la fuerza de esta misma accin. As, despojada de todos los refinamientos, una bomba centrfuga tiene dos partes principales: (1) Un elemento giratorio, incluyendo un impulsor y una flecha, y (2) un elemento estacionario, compuesto por una cubierta, estoperas y chumaceras.

3.3.1.1. Funcionamiento.El flujo entra a la bomba a travs del centro u orificio del impulsor aplicando cierta potencia al eje A, que hace girar el impulsor B dentro de la caja estacionaria C. Las hojas del impulsor al girar producen una reduccin de presin a la entrada del orificio del impulsor. Esto hace que fluya lquido al impulsor desde la tubera D. este lquido9 se ve obligado a salir a lo largo de las paletas a velocidades tangenciales crecientes. La velocidad de carga que adquiere al salir de las puntas de las paletas, se convierte en carga de presin conforme pasa el lquido a la cmara espiral y de esta ltima a la descarga E.

3.3.1.2 Partes principales de una bomba centrfugaCarcasa: Es la parte exterior protectora de la bomba y cumple la funcin de convertir la energa de velocidad impartida al lquido por el impulsor en energa de presin. Esto se lleva a cabo mediante reduccin de la velocidad por un aumento gradual del rea.Impulsores: Es el corazn de la bomba centrfuga. Recibe el lquido y le imparte una velocidad de la cual depende la carga producida por la bomba.Anillos de desgaste: Cumplen la funcin de ser un elemento fcil y barato de remover en aquellas partes en donde debido a las cerradas holguras entre el impulsor y la carcasa, el desgaste es casi seguro, evitando as la necesidad de cambiar estos elementos y quitar solo los anillos.Estoperas, empaques y sellos: la funcin de estos elementos es evitar el flujo hacia fuera del lquido bombeado a travs del orificio por donde pasa la flecha de la bomba y el flujo de aire hacia el interior de la bomba.Flecha: Es el eje de todos los elementos que giran en la bomba centrfuga, transmitiendo adems el movimiento que imparte la flecha del motor.Cojinetes: Sirven de soporte a la flecha de todo el rotor en un alineamiento correcto en relacin con las partes estacionarias. Soportan las cargas radiales y axiales existentes en la bomba.Bases: Sirven de soporte a la bomba, sosteniendo el peso de toda ella.

3.3.2. Bombas de chorroEs la clase de dispositivos de manejo que utilizan la cantidad de movimiento de un fluido para desplazar otro. Los tipos de bombas de chorro son los eyectores y los inyectores. El eyector (sifn), se disea para la utilizacin en operaciones en las que la carga contra la que se realiza el bombeo es baja y menor que la carga del fluido utilizado para bombear. El eyector se utiliza para transferir lquidos de un depsito a otro, elevar cidos, lcalis o lquidos que contengan slidos de naturaleza abrasiva y para vaciar sumideros. El inyector funciona por medio de vapor y se utiliza para la alimentacin de quemadores.3.3.3.Bombas electromagnticasSe utilizan para la circulacin de transferencia calorfica de metales lquidos en sistemas de reactores nucleares. Todas las bomba electromagnticas utilizan el principio motor, en donde el fluido es el conductor.

4. MEDIDORES.Las medidas de flujo son muy importantes en todos los procesos industriales. La manera en la que la razn de flujo se cuantifica depende de si la cantidad fluido es un slido, lquido o gas. En el caso de slidos, es apropiado medir la razn de flujo de la masa, mientras que en el caso de lquidos y gases, se mide el flujo normalmente en cuanto a razn de volumen. En unos casos, tal como medir la cantidad de combustible usado en un cohete, es necesario medir la masa del lquido. stas y otras tcnicas especiales de medicin de flujo estn disponibles en este libro.4.1. Flujo de masa

Figura 16.1 Medida del flujo de masaLa medida del flujo de masa de los slidos en los procesos industriales normalmente atae a slidos en forma de pequeas partculas originados por procesos de aplastamiento o molicin. Estos materiales son conducidos por un tipo de cinta transportadora que permite medir la masa del slido en una longitud dada de la cinta, que, multiplicada por su velocidad, permite calcular el flujo de masa del slido.La figura 16.1 muestra un tpico sistema de medicin de flujo de masa. Una clula de carga mide la masa M del material distribuido sobre una longitud l de la cinta transportadora. 4.2.Flujo de volumenLa razn de flujo de volumen es la forma apropiada de cuantificar el flujo de los materiales gaseosos, lquidos o semi-lquidos (cuando partculas slidas van suspendidas en un medio lquido). Los materiales en estas formas son conducidos mediante tuberas, y los instrumentos ms comunes usados para medir dicho flujo de volumen son los siguientes:- medidor de diferencia de presin- medidor de rea variable- medidor de desplazamiento positivo- medidor de flujo de turbina- medidor de flujo electromagntico- medidor de emisin de torbellinos- medidor de ultrasonidoLa consideracin de estos medidores en las siguientes secciones es seguida por discusiones del ltimo desarrollo en relaciones cruzadas, lser Doppler y medidores de flujo inteligentes. Los factores relevantes que regulan las opciones entre este desconcertante gama de medidores disponibles en aplicaciones concretas son consideradas en la seccin final de este captulo.4.3. Medidores de presinLos medidores de diferencia de presin incluyen la insercin de algn dispositivo en una tubera de fluido la cual causa una obstruccin y crea una diferencia de presin entre ambos lados del dispositivo. Tales medidores incluyen la placa de orificio, el tubo Venturi, la boquilla , la tubera Dall y el tubo Pilot. Cuando se pone tal obstruccin en una tubera, la velocidad del fluido por la obstruccin aumenta y la presin disminuye. La razn de flujo de volumen es proporcional a la raz cuadrada de la diferencia de presin a travs de la obstruccin. La forma en que esta diferencia de presin es medida es importante. Medir las dos presiones con instrumentos distintos y calcular la diferencia de estas medidas no es muy satisfactoriodebido al gran error que se puede cometer cuando la diferencia de presin es pequea, como se explic en el captulo 7. El procedimiento normal es, por lo tanto, usar un transductor de diferencia de presin de diafragma.Todas la aplicaciones de este mtodo de medicin de flujo asumen que las condiciones del flujo aguas arriba del dispositivo de obstruccin estn en estado estable, y una cierta mnima longitud de tramo recto de la tubera por delante del punto de medida es necesario para asegurar esto. La mnima longitud requerida por los distintos dimetros de las tuberas estn especificadas en British Standards tables, pero una regla til extensamente usada en los procesos industriales es especificar una longitud de 10 veces el dimetro de la tubera. Si las restricciones fsicas impiden utilizar esto, se pueden insertar inmediatamente delante del punto de medida unas aspas especiales para calmar el fluido.Los instrumentos de tipo de restriccin de flujo son populares porque no tienen partes mviles y por ello son robustos, fiables y fciles de mantener. Un inconveniente de este mtodo es que la obstruccin causa una permanente prdida de presin en el flujo de fluido. La magnitud y de ah la importancia de esta prdida depende del tipo de elemento de obstruccin usado, pero donde la prdida de presin es grande, es algunas veces necesaria recuperar la presin perdida mediante una bomba auxiliar hacia delante de la lnea de flujo. Esta clase de dispositivos no son normalmente apropiados para medir el flujo de sedimentos como los golpes dentro del tubo para medir la presin diferencial tienden a bloquearse, sin embargo el tubo de Venturi puede ser usado para medir el flujo de disolucin de sedimentos.

Figura 16.2 Perfil del flujo a travs de una placa de orificioLa figura 16.2 ilustra aproximadamente la forma en que el modelo de flujo es interrumpido cuando una placa de orificio se inserta en una tubera. El otro dispositivo de obstruccin tiene tambin un efecto similar a este. Un inters particular tiene el hecho de que la mnima rea de la seccin del flujo no ocurre sin la obstruccin pero en un punto aguas debajo de all. El conocimiento del modelo de la variacin de presin a lo largo de la tubera, que se muestra en la figura 16.3, tiene bastante importancia en esta tcnica de medicin del flujo de volumen. Esto muestra que el punto de mnima presin coincide con el punto de la mnima seccin del flujo, un poco ms delante de la obstruccin. La figura 16.3 tambin muestra que existe un pequeo aumento de la presin inmediatamente antes de la obstruccin. Es por tanto importante, no slo posicionar el instrumento de medida P2 exactamente en el punto de mnima presin, sino medir la presin P1 en el punto aguas arriba del punto donde la presin empieza a subir tras la obstruccin.En ausencia de ningn mecanismo de transferencia de calor y asumiendo la friccin del flujo de un fluido incompresible por la tubera, la razn de flujo de volumen terico, Q es dado por (ver Bentley (1983)):

Figura 16.3 Modelo de la variacin de la presin en una tubera con una placa de orificioPlaca de orificioLa placa de orificio es un disco metlico con un agujero, como muestra la figura 16.4, insertada en la tubera que porta el flujo de fluido. Este agujero es normalmente concntrico con el disco. Ms del 50% de los instrumentos usados en la industria para la medida del flujo de volumen son de este tipo. El uso de este placa de orificio est muy extendido a causa de su simplicidad, reducido coste y disponibilidad en un gran nmero de tamaos. Sin embargo, la mejor exactitud obtenida con este tipo de dispositivo de obstruccin es slo del 2% y la permanente prdida de presin causada en el flujo es muy alta, estando entre el 50% y el 90% de la diferencia de presin (P1-P2). Otros problemas con la placa de orificio son

Figura 16.4 Placa de orificiolos cambios graduales en el coeficiente de descarga despus de un periodo de tiempo como los bordes afilados del agujero se van gastando, y una tendencia de las partculas del fluido a adherirse en la placa y hacer que su dimetro disminuya. Este ltimo problema puede ser reducido usando una placa de orificio con un agujero excntrico. Si este agujero est cerca del fondo de la tubera, los slidos del fluido tienden a ser barridos, y los slidos que se adhieren son mnimos.Un problema muy similar surge si hay burbujas de vapor o gas en el fluido. stas tambin tienden a adherirse detrs de la placa de orificio y distorsionar el modelo de flujo. Esta dificultad puede ser evitada insertando la placa de orificio en un tramo vertical de la tubera.Boquilla de flujo

Figura 16.5 Boquilla de flujoLa forma de una boquilla de flujo se muestra en la figura 16.5. Esta no est inclinada para partculas slidas o burbujas de gas y no est restringida por adherirse las partculas, por lo que, en este aspecto, es superior a la placa de orificio. Su vida del funcionamiento til tambin es mayor porque no se desgasta. Estos factores contribuyen a dar al instrumento una mayor exactitud de medida. Sin embargo, como la fabricacin de una boquilla de flujo es ms compleja que la de la placa de orificio, es tambin ms costosa. En trminos de prdidas permanentes de presin es similar a la placa de orificio. Un aplicacin tpica de la boquilla de flujo es la medida de flujo de vapor.VenturiEl venturi es un tubo de precisin con una especial forma, como se muestra en la figura 16.6. es un instrumento muy caro pero ofrece una gran exactitud y causa una prdida de presin de slo 10-15% de la diferencia de presin (P1-P2). La forma interna lisa que posee hace que no sea afectada por partculas slidas o burbujas del fluido, y de hecho puede incluso hacer frente a disolucin de sedimentos. Apenas necesita mantenimiento y tiene una vida muy larga.

Figura 16.6 VenturiTubo DallEl tubo Dall, mostrado en la figura 16.7, consiste en dos reductores cnicos insertados en la tubera que porta el lquido. Tiene una forma interna muy similar al tubo de Venturi, excepto porque falta una garganta. Esta construccin es mucho ms fcil que la de Venturi (que requiere complejos mecanismos) y esto da al tubo Dall una ventaja en coste, aunque la exactitud de la medida no sea tan buena. Otra ventaja del tubo Dall es su pequea longitud, lo que hace ms fcil introducirlo en la lnea del fluido. El tubo Dall tiene adems otra ventaja operacional, la prdida permanente de presin es del 5%, y as es slo la mitad que la debida al Venturi. En los otros aspectos, los dos instrumentos son muy similares con su escaso mantenimiento y larga vida.

Figura 16.7 Tubo DallTubo PilotEl tubo Pilot se usa principalmente para hacer medidas temporales de flujo, aunque es tambin usado para medidas permanentes. El instrumento se basa en el principio por el cual un tubo con su extremo abierto en una corriente de fluido, como muestra la figura 16.8, pondr a reposar esa parte del lquido que lo afecta, y la prdida de energa cintica se convertir en un incremento de presin medible dentro de dicho tubo.

Figura 16.8 Tubo Pilo

4.4 Medidores de rea variableEn esta clase de medidores de flujo, la diferencia de presin por u na apertura variable es usada para ajustar el rea de la apertura. El rea de apertura es entonces una medida del flujo de volumen. Este tipo de instrumentos slo da una indicacin visual del flujo y no es utilizada en esquemas de control automtico. Sin embargo, es fiable y barato y por ello se utiliza bastante en toda industria. De hecho, los medidores de rea variable justifican el 20% de los medidores vendidos.En su forma ms simple, mostrada en la figura 16.9, el instrumento consiste en un tubo de cristal con un flotador que toma una posicin estable donde su peso sumergido es balanceado por el solevantamiento debido a la diferencia de presin en l. La posicin del flotador es una medida del rea eficaz del paso del fluido, y con este, de la razn de flujo. La exactitud del instrumento ms barato es solo del 3%, la versin ms cara puede llegar hasta 0.2% de exactitud. El rango normal de medida est entre el 10 y el 100% de la escala total.

Figura 16.9 Medidor de rea variable

4.4.1. Medidor de desplazamiento positivoTodos los medidores de desplazamiento positivo operan mediante el uso de divisiones mecnicas para cambiar de sitio volmenes discretos de fluido sucesivamente. Todas las versiones de los medidores de desplazamiento positivo son dispositivos de bajo rozamiento, bajo mantenimiento y larga vida, aunque provocan una pequea prdida de presin en el fluido. Las bajas fricciones son especialmente importantes para medir flujo de gases, y los medidores han sido diseados con arreglos especiales para satisfacer este requerimiento.

Figura 16.10 Medidor de flujo de pistn rotatorioEl medidor de pistn rotatorio es el ms comn de los este tipo de medidores, y est ilustrado en la figura 16.10. ste usa un pistn cilndrico el cual es desplazado en una cmara tambin cilndrica por el fluido. La rotacin del pistn se transmite a un eje de salida. ste puede ser usado con una escala de indicacin para dar una salida visual o puede ser convertido en una seal elctrica de salida.Los medidores de desplazamiento positivo cuentan con cerca del 10% del nmero total de medidores de flujo utilizados en la industria. Tales dispositivos son usados en gran nmero para medir consumiciones domsticas de gas o agua. El instrumento ms barato de este tipo tiene una exactitud de 1.5%, pero en los ms costosos puede ser incluso de 0.2%. Estos mejores instrumentos se usan dentro de la industria de refineras, ya que tales aplicaciones justifican su elevado coste.4.4.2. Medidores de turbinaUn medidor de turbina consiste en un conjunto de paletas de hlice montadas a lo largo de un eje paralelo a la direccin del fluido en la tubera, como muestra la figura 16.11. El flujo de fluido hace que estas paletas giren a un determin ado ritmo, el cual es proporcional al volumen de flujo que circula. Este ritmo de rotacin es medido por la construccin de un medidor tal que se comporta como un tacogenerador de reluctancia variable. Esto se consigue fabricando las paletas de la turbina con un

Figura 16.11 Medidor de turbinamaterial ferromagntico y utilizando un imn permanente y una bobina dentro del aparato de medida. Un pulso de tensin es inducido en la bobina cada vez que una paleta pasa por l, y si estos pulsos son medidos son medidos por un contador de pulsos, la frecuencia de estos y su flujo pueden ser deducidos. Con tal de que el giro de la turbina tenga poca friccin, la exactitud de la medida puede llegar a ser de0.1%. Sin embargo, los medidores de turbina son muy afectados por las partculas del fluido. Este deterioro debido al uso es un particular problema que conlleva una permanente prdida de presin del sistema de medida.Los medidores de turbina tienen un coste similar y unas ventas muy parecidasa los medidores de desplazamiento positivo, y compiten en muchas aplicaciones, particularmente en las refineras. Los medidores de turbina son mas pequeos y ms ligeros, y son preferidos para fluidos de baja viscosidad. Los medidores de desplazamiento positivo son mayores, sin embargo, preferibles para grandes viscosidades y pequeos flujos.4.5. Medidores de flujo electromagnticosLos medidores electromagnticos estn limitados a medidas de flujo de lquidos conductores de la electricidad. Se obtiene una razonable exactitud en la medida, de 1.5%, aunque es instrumento es caro tanto por el coste inicial, tanto como por el mantenimiento, sobretodo por su elevado consumo de electricidad. Una de las razones de su elevado precio es la necesidad de su minucio sa calibracin durante su fabricacin, pues hay una considerable variacin de las propiedades de los materiales magnticos usados.El instrumento, mostrado en la figura 16.12, consiste en tubo cilndrico de acero inoxidable, atacado con una capa aislante, el cual transporta el fluido a medir. Los materiales tpicos de aislantes usados son neopreno, politetrafluoritileno (PTFE) y poliuretano. Una capa magntica es creada en el tubo mediante la polarizacin de dos electrodos insertados a ambos lados del tubo. Los extremos de estos electrodos estn usualmente al mismo nivel que la superficie interior del cilindro. Los electrodos estn fabricados con un material que no es afectado por la mayora de los fluidos, como el acero inoxidable, aleacin de platino e iridio, Hastelloy, titanio y tntalo. Enel caso de metales inusuales, como los de la lista, los electrodos se llevan la mayor parte del coste del instrumento.L es la distancia entre los electrodos, la cual es el dimetro del tubo, y B es una constante conocida. Por consiguiente, la medida de la tensin E inducida en los electrodos permite deducir la velocidad v del fluido mediante la ecuacin anterior. Calculando v se multiplica por la seccin del tubo, obteniendo as el valor del flujo. Un valor tpico de tensin medida en los electrodos es de 1mV para un flujo de 1 m/s.

Figura 16.12 Medidor electromagnticoEl dimetro interno del medidor de flujo magntico es normalmente el mismo que el del resto del conducto del sistema. Por lo tanto, no hay obstruccin del fluido y consecuentemente, no hay prdida de presin asociada a la medida. Al igual que otras formas de medida, este instrumento requiere un tramo recto inmediatamente antes del punto donde se realiza la medida para cierta exactitud en la medida, aunque una longitud igual a cinco veces del dimetro puede ser suficiente.Aunque el fluido a medir debe ser conductor, el mtodo se utiliza en muchas aplicaciones y su principal uso se da en la medicin de fluidos conductores con sedimentos. Hasta el momento, los medidores electromagntic os cuentan con el 15% de los instrumentos de medicin vendidos, y esta cifra sigue en aumento. Un problema que se presenta a este tipo de medidores es que la capa aislante que posee el tubo puede daarse debido a fluidos abrasivos, y esto puede dar al instrumento una vida limitada.Los nuevos progresos en los medidores electromagnticos estn reduciendo el tamao de stos y empleando un mejor diseo en las bobinas para un menorconsumo. Tambin, mientras que los medidores electromagnticos convencionales requieren una conductividad mnima del fluido de 10 mho/cm3, algunas versiones modernas hacen que esta conductividad mnima pueda ser incluso de hasta 1 mho/cm3.4.5.1. Medidores de emisin de torbellinosLos medidores de emisin de torbellinos slo cuentan con el 1% de los medidores vendidos hasta el momento, pero este porcentaje tender a subir en el futuro, pues sus caractersticas sern ms generalmente conocidas. El principio de operacin del instrumento est basado en el fenmeno natural de la emisin de torbellinos, creados por unos objetos no aerodinmicos (conocidos como objetos abruptos) dispuestos en la tubera que conduce el fluido, como indica la figura 16.13. Cuando el fluido circula, pasa por este obstculo y produce movimientos lentos del fluido en las superficies externas. Debido a que el objeto no es aerodinmico, el flujo no puede seguir el contorno del cuerpo hacia aguas abajo, y las capas separadas se vuelven aisladas y hace que giren en remolinos o torbellinos en la regin de baja presin tras el obstculo. La frecuencia de emisin de estos torbellinos es proporcional a la velocidad con que el fluido pasa por el objeto. Varias tcnicas de deteccin de torbellinos son usadas en los instrumentos, como trmicas, magnticas, ultrasnicas o capacitivas.Tales instrumentos no tienen partes mviles, operan en un gran rango de flujos y requieren mnimo mantenimiento. Pueden medir tanto lquidos como gases y poseen una exactitud de 1% de la escala medida, aunque puede ser seriamente afectada si existen turbulencias por delante del punto donde se mide.

Figura 16.13 Medidor de emisin de torbellinos4.6. Medidores ultrasnicosLa tcnica ultrasnica de medida del flujo de volumen es, como los medidores electromagnticos, un mtodo no invasivo. No est restringido para fluidos conductores, aunque son particularmente usados para medir fluidos corrosivos y con sedimentos. Una ventaja con respecto a los electromagnticos es que los ultrasnicos estn sujetos externamente a la tubera y los electromagnticos deben formar una pieza integral. El proceso de insertar un instrumento de medida en una tubera puedellegar a ser tan costoso como el propio instrumento, el medidor ultrasnico tiene enormes ventajas en su coste. Su modo de operacin externa ha significado ventajas de seguridad como por ejemplo evitar que los que instalan estos medidores tengan que ponerse en contacto con peligrosos fluidos como venenos, radiactivos, inflamables o explosivos. La introduccin de este tipo de medidores es relativamente reciente y por ello su nivel de ventas es de un 1%. A la vista de su grandes ventajas este nivel de ventas puede incrementarse en unos aos.Existen dos diferentes tipos de medidores ultrasnicos, los cuales utilizan distintas tecnologas, basadas en el efecto Doppler y en el tiempo muerto. En el pasado, esto no haba sido bien entendido, y result rechazada la tecnologa ultrasnica por completo, debido a que una de estas dos haba sido insatisfactoria en una aplicacin particular. Esto es desafortunado, ya que ambas tecnologas tienen distintas caractersticas y reas de aplicacin, y existen muchas situaciones en las que un tipo vale y el otro no. Rechazar ambas, habiendo probado slo con uno, es un serio error.Un cuidado particular hay qu e tener para asegurar un perfil de flujo estable enmediciones ultrasnicas. Es comn incrementar las especificaciones normales de los mnimos tramos rectos antes del punto a medir, expresadas con relacin al dimetro de la tubera de 10 a 20 veces, o en algunos casos de 5 veces el dimetro. Un anlisis de las razones de los pobres cumplimientos en muchos casos de medidas ultrasnicas, muestra que el no cumplimiento de este requerimiento es un factor significante.Medidores ultrasnicos DopplerEl principio de operacin est mostrado en la figura 16.14. Un requerimiento fundamental de estos instrumentos es la presencia de un elemento disipador dentro del fluido, el cual desva la energa ultrasnica de salida desde el transmisor tal que entra al receptor. Estos pueden ser provistos de partculas slidas, burbujas de gas o torbellinos en el flujo de fluido. Los elementos de disipacin causan que la frecuencia cambie entre la transmitida y la receptada, y la medida de este cambio hace que podamos deducir la velocidad.El instrumento consiste esencialmente en un emisor y receptor adosados en el exterior de la pared de la tubera. La energa ultrasnica consiste en un tren de pequeos rfagas de ondas senoidales a una frecuencia entre 0,5 y 20MHz. Este rango de frecuencia es descrito como ultrasnico porque est fuera de la audicin humana.5.CONCLUSIONES. Los compresores son de vital importancia al momento de transportar los hidrocarburos de un lugar a otro, ms an si estas distancias a las que se desea enviar son grandes. Las herramientas usadas en el transporte de los Fluidos son muy importantes debido a q el fluido a transportar debe cumplir ciertos requerimientos que estas herramientas nos ayudarn a alcanzar; dndoles ciertas propiedades y adecuando este fluido para su transporte adecuado. Los medidores de Flujo son requeridos debido a que para transportar los hidrocarburos se debe tener ciertos grados de presin, temperatura y caudal. La presin ser controlada por barmetros, la temperatura por termmetros y el caudal por caudalimetros especiales para el uso en ductos y tanques cisterna para transportar o almacenar el gas y el petrleo.6. RECOMENDACIONES. Se deber tomar en cuenta las propiedades termodinmicas de los fluidos las cuales son de vital importancia si se quiere transportar un hidrocarburo, ya que la reaccin del hidrocarburo transportado puede resultar peligrosa si es que se varan estas propiedades termodinmicas. Se deber controlar muy detalladamente el funcionamiento de los compresores, ya que un mal funcionamiento del mismo podr causar deterioros en el ducto y posibles problemas mas grandes tanto como para el personal como para el medio ambiente. Se deber controlar muy bien el caudal enviado, ya que por un mal funcionamiento o calibracin de los compresores se puede enviar un caudal arriba de lo planteado y esto causar prdidas econmicas a la empresa operadora. El personal de operacin de los equipos y herramientas del transporte de hidrocarburos deber ser calificado para no tener problemas en lo posterior. Se deber monitorear estas variables medibles por estos dispositivos y herramientas usados en el transporte de hidrocarburos si se desea tener un adecuado tranporte y almacenamiento de hidrocarburos.7. BIBLIOGRAFA. Perry, Robert H. Perrys Chemical Engineers Handbook. McGraw Hill. Ron Darby. Chemical engineering Fluid Mechanics 2nd edition. Resumen y adaptacin: Leticia Judith Moreno Mendoza. MARTNEZ J. Marcas., Caractersticas y Comportamiento de los hidrocarburos, Ingenieros Consultores Asociados, SA. ENGINEERING DATA BOOK, Gas Processors Suppliers Association GPSA, 9th ed. Tulsa Oklahoma, 1972, with 1974 and 1976 revision. CAMPBELL J. M., Gas Conditioning and Processing. PDVSA., MDP-02-K-02 Manual de Diseo de Proceso Compresores Principios Bsicos PDVSA., MDP-02-K-03 Manual de Diseo de Proceso Compresores Seleccin del Tipo de Compresor PDVSA., MDP-02-K-04 Manual de Diseo de Proceso Compresores Clculos en Sistemas de Compresin Ludwig, E.E., Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants, Volume II, Gulf Publishing Company, 1983. Perry Robert H., Chemical Engineers Databook, 5th ed. Mc Graw Hill Book Company, 1983.