TRANSPORTE DE FLUIDOS

TRANSPORTE DE FLUIDOS

PROBLEMAS TF5

POSGRADO DE GAS

PRIMER SEMESTRE 2015 (12/05/15)

Primer Problema.- Deducir a partir de la ecuacin general de flujo, la ecuacin del gradiente de presin total para flujo de gas (fluido compresible) en tuberas de seccin constante, considerando comportamiento isotrmico. Las unidades de las variables presentes en la ecuacin deben ser:

Temperatura ( oR Presin ( lpca

Tasa de gas (Qcn) ( PCND. Dimetro ( pulgs.

Gravedad del gas ( Adim. Longitud ( millas.

Factor de friccin de Moody ( Adim. Angulo de inclinacin ( grados.

Segundo Problema.- Se desea que 48 MMPCND de gas medidos a condiciones normales (estndar) de 14,7 lpca y 60 oF, sean entregados como alimentacin a la red de gas de la ciudad ABC, situada a 80 kilmetros del campo. El gas es entregado al sistema interconectado a Pe = 850 lpcm, y es transmitido a travs de una tubera de suficiente tamao, de tal manera que el gas llegue a la ciudad a una presin no menor que 250 lpcm. Considerar la gravedad del gas = 0,685 y la temperatura promedio de flujo = 85 oF. Cul ser el dimetro mnimo requerido de la tubera para realizar el trabajo?.

Tercer Problema.- Un gasoducto consta de tres tuberas en serie (Figura 1), la primera de 12 millas de dimetro de 6 pulgs. Std 40, con una inclinacin de 10o con respecto a la horizontal, la segunda de 25 millas de una tubera de 8 pulgs. Std 40 y la tercera de 8 millas de una tubera de 10 pulgs. Std 40, con una inclinacin de 12o con respecto a la horizontal. Si la presin a la entrada es de 1450 lpcm y la entrega a 450 lpcm, considerando un gas cuya gravedad especifica es de 0,715 y Tf = 100 oF

A.- Cul es la tasa mxima a fluir en dicho gasoducto?.

B.- Cul es la tasa mxima a fluir, si el sistema interconectado fuera horizontal ?.

Cuarto Problema.- Un sistema de tuberas esta compuesto de dos secciones, AB y BC (Figura 2). La primera seccin consiste de tres lneas en paralelo y la segunda de dos lneas en paralelo, los dimetros y las longitudes correspondientes se muestran en la Figura. Si 100 MMPCND medidos a condiciones normales son transmitidos a travs del sistema, y la presin en C es mantenida a 250 lpcm. Adems si el gas transportado tiene una gravedad especifica de 0.68 y la temperatura promedio de flujo es de 100 oF. Determinar:

a.- La presin requerida en A.

b.- La presin necesaria en B.

c.- Cul es la tasa y la presin con la que llega el gas en el punto D, el cual se encuentra a 3,5 millas del nodo B?

Quinto Problema.- La Figura 3, ilustra una situacin en la cual gas fluira de la Estacin I a la Estacin II. Compresores en cada estacin son operados con 150 lpcm de presin a la entrada y 850 lpcm de presin de descarga. En las primeras 8 millas la diferencia de elevacin es de 200 pies, luego la tubera es horizontal. La temperatura promedia en la lnea durante el flujo es de 90 oF, la gravedad del gas es de 0,694. La tubera usada es de 16 pulgs. (di = 15,25 pulgs.). La cantidad de gas transportado es 65 MMPCND a condiciones normales.

A.- A cuantas millas debe estar ubicada la Estacin II con respecto a la Estacin I?.

B.- A que presin llegara el gas a la Estacin II, si la tasa fuese de 80 MMPCND?

Sexto Problema.- Se tiene el siguiente sistema de tuberas. Ver Figura 4, se conoce:

TramosDi Std 40

(pulgs.)Longitud

(millas)

AX1428,575

BX1010,000

XY1414,000

CY812,000

YF1415,000

El Gas que entra en A ( gravedad especifica = 0,67

El Gas que entra en B ( gravedad especifica = 0,72

PA = 1450 lpcm

QA = 118 MMPCND

QB = 35 MMPCND

Temperatura promedia de flujo 100 oF.

Determinar:

a.- Presin con que se debe alimentar el gas en B.

b.- Si en C se entregan 30 MMPCND, Cul es la Presin en F?.

c.- Si se dejan de inyectar los 35 MMPCND desde B, considerando la misma presin en F y C. Cul seria la mxima cantidad de gas a inyectar en A?.

d.- Si en C requieren 35 MMPCND y en F 125 MMPCND a las mismas condiciones de presin obtenidas en el punto b Qu recomienda hacer?. Dgalo con clculos

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PROBLEMAS TF6

POSGRADO DE GAS

PRIMER SEMESTRE 2015 (12/05/15)

Primer Problema.- Conocida la siguiente informacin de un pozo de gas cerrado:

Gravedad del gas: 0,722 Profundidad del pozo: 11200 pies

Presin en la cabeza del pozo: 6200 lpc Temperatura en la cabeza del pozo: 125 F

Temperatura de fondo de Pozo: 295 F

Determinar la presin esttica de fondo del pozo usando:

A.- El mtodo de la Temperatura y Factor de Compresibilidad promedios

B.- El Mtodo de Cullender y Smith

Segundo Problema.- Conocida la siguiente informacin de un pozo de gas fluyente:

Gravedad del gas: 0,722 Profundidad del pozo: 11200 pies

Tasa de gas 6,25 MMPCND Dimetro interno de la tubera: 2,441 pulg.

Presin fluyente en la cabeza del pozo: 5500 lpc

Temperatura en la cabeza del pozo: 125 F

Temperatura de fondo de Pozo: 295 F

Rugosidad de la tubera: 0,0007 pulgs.

Determinar la presin de fondo fluyente del pozousando:

A.- El mtodo de la Temperatura y Factor de Compresibilidad promedios

B.-El Mtodo de Cullender y Smith

Tercer Problema.- Presentar un procedimiento de clculo para determinar la presin esttica de fondo usando el mtodo de Cullender y Smith, pero considerando la tubera dividida en n secciones.

Cuarto Problema.- Utilizando la informacin del primer problema, compare los resultados obtenidos en la pregunta B del mismo con el procedimiento presentado por Ud. en el problema anterior, considerando la tubera dividida en seis secciones.

Quinto Problema.- Presentar un procedimiento de clculo para determinar la presin de fondo fluyente usando el mtodo de Cullender y Smith, pero considerando la tubera dividida en n secciones.

Sexto Problema.- Utilizando la informacin del segundo problema, compare los resultados obtenidos en la pregunta B del mismo con el procedimiento presentado por Ud. en el problema anterior, considerando la tubera dividida en seis secciones.

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PROBLEMAS TF7

POSGRADO DE GAS

PRIMER SEMESTRE 2015 (12/05/15)

Primer Problema.- Desarrollar la red de gas presentada en la siguiente Figura, utilizando las caractersticas fsicas, las alternativas y variantes presentadas en Tabla adjunta.

Se requiere conocer:

A.- Flujo en cada tramo

B.- Nodo o nodos crticos

C.- Presin en cada nodo

Presin base = 14,7 lpca Temperatura base = 60 oF

Gravedad del gas: 0,65 Temperatura de flujo: 85 F.

Suministro en el ao 1985 = 2,64 MM m3/dia (normales). Si el consumo ha incrementado en un 75 % y los nodos de alimentacin son:

1.- S-1 (75 lpcm) nodo A

2.- S-2 (140 lpcm) nodo D

3.- S-3 (180 lpcm) nodo K

Resolver la red de gas para los siguientes casos:

a.- Se alimenta el gas solo por el nodo A

b.- Se alimenta el gas solo por el nodo D

c.- Se alimenta el gas solo por el nodo K

d.- Se alimenta el gas por el nodo A (60%) y nodo D (40%)

e.- Se alimenta el gas por el nodo D (50%) y nodo K (50%)

f.- Se alimenta el gas por el nodo A (60%) y nodo K (40%)

g.- Se alimenta el gas por el nodo A (35%), nodo D (25%) y nodo K (40%).

TRAMOSD nominal

(pulgs)Longitud

(Km)TRAMOSD nominal

(pulgs)Longitud

(Km)

AB24 XS-402,834NO24 XS-402,525

BP20 XS-402,326OA24 XS-401,922

PQ16 XS-403,240BC20 XS-402,326

QG16 XS-402,328CD20 XS-404,450

GH16 XS-401,214DR16 XS-401,214

HI12*0,4061,518RS16 XS-402,023

IJ12*0,4061,722SG16 XS-401,417

JK16 XS-403,848DE10 Std-403,543

KL16 XS-401,012EF10 Std-404,353

LM20 XS-403,038FG12*0,4061,114

MN20 XS-404,657

A

B

FIGURA 1

A

B

C

FIGURA 2

D

Estacin I

850 lpcm

150 lpcm

FIGURA 3

Estacin II

A

B

X

Y

C

F

FIGURA 4