Transporte de Hidrocarburos & Mantenimiento de Ductos

7/27/2019 Transporte de Hidrocarburos & Mantenimiento de Ductos

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TRANSPORTE DE HIDROCARBUROSY MTTO DE DUCTOS



ESTACIONES DE COMPRESION

Estación de compresión se utiliza para mantener el nivelde presión pre-establecido y compensar las perdidas decarga causadas por el consumo y fricción , son

dimensionados y distribuidos varios sistemas decompresión por turbinas a gas, motores de combustióninterna.

Están destinadas a la compresión de un gas y se componede compresores, de dispositivos y accesorios demedición, control y regulación, de instalaciones dedistribución de energía, tuberías, instalaciones anexas,dispositivos de seguridad y de obras de ingeniería civil.



COMPRESORES

Los compresores estan destinados para comprimir y desplazar diferentes gases.Sin importar cual sea el tipo de compresor, el

principio de funcionamiento es el mismo. El fluidode trabajo que se encuentra a baja presión, entraen un conjunto de álabes móviles del compresor ysale a una gran velocidad como resultado deltrabajo transmitido por el eje. El fluido pasa a undifusor configurado de tal forma que la velocidaddisminuye y la presión se incrementa



CLASIFICACION

Al clasificarse según el indicio constructivo loscompresores se dividen en:

volumétricos

se subdividen en los de émbolo y de rotor los de paletasen centrífugos y axiales.Es posible la división de los compresores engrupos de acuerdo con el género de gas que sedesplaza, del tipo de transmisión y de ladestinación del compresor.



COMPRESOR ALTERNATIVO O DE EMBOLO

Los compresores alternativos funcionan con el principioadiabático mediante el cual se introduce el gas en el cilindropor las válvulas de entrada, se retiene y comprime en elcilindro y sale por las válvulas de descarga, en contra de la

presión de descarga.Los compresores alternativos pueden ser del tipo lubricadoo sin lubricar. Si el proceso lo permite, es preferible tener uncompresor lubricado, porque las piezas durarán más. Hayque tener cuidado de no lubricar en exceso, porque lacarbonización del aceite en las válvulas puede ocasionar adherencias y sobrecalentamiento.



CLASIFICACION

Los compresores alternativos de embolo se clasifican:Monofásico o de simple efecto, cuando el pistón realiza una solafase de compresión (la acción de compresión la ejecuta una solacara del pistón).Bifásico, de doble efecto o reciprocante cuando el pistón realizadoble compresión (la acción de compresión la realizan ambascaras del pistón).

Según las etapas de compresión se clasifican en:Compresores de una etapa cuando el compresor realiza el procesode compresión en una sola etapa.Compresores de varias etapas cuando el proceso de compresión serealiza en mas de una etapa por ejemplo una etapa de baja presióny una etapa de alta presión.



CONT

Según la disposición de los cilindros se clasifican en: Verticales -Horizontales Los compresores alternativos abarcan desde una capacidadmuy pequeña hasta unos 3.000 PCMS. Para equipo deprocesos, por lo general, no se utilizan mucho los tamañosgrandes y se prefieren los centrífugos. Si hay alta presión yun gasto más bien bajo, se necesitan los alternativos. Elnúmero de etapas o cilindros se debe seleccionar conrelación a las temperaturas de descarga, tamaño disponiblepara los cilindros y carga en el cuerpo o biela delcompresor.



CONT.

Un compresor admite gas o vapor a una presión p1 dada,descargándolo a una presión p2 superior,Fig I.1. La energía necesaria para efectuar este trabajo laproporciona un motor eléctrico o una turbinade vapor.Cam po de u t i l ización .- Los compresores alternativostienen una amplia gama de volúmenes desplazadosen el intervalo, 0 ÷ 1000 m3/h, entrando en competenciacon los de paletas, tornillo, etc.I.2.-



RELACION REND. VS R



COMPRESORES DE PALETAS DESLIZANTES

Este tipo de compresores consistebasicamente de una cavidadcilindrica dentro de la cual estaubicado en forma excentrica un rotor con ranuras profundas, unas paletasrectangulares se deslizan librementedentro de las ranuras de forma que algirar el rotor la fuerza centrifugaempuja las paletas contra la pareddel cilindro. El gas al entrar, esatrapado en los espacios que formanlas paletas y la pared de la cavidadcilindrica es comprimidad al disminuir el volumen de estos espaciosdurante la rotacion.



COMPRESORES DE TORNILLO

La compresión por rotores paralelospuede producirse también en elsentido axial con el uso de lóbulosen espira a la manera de un tornillosin fin. Acoplando dos rotores deeste tipo, uno convexo y otrocóncavo, y haciéndolos girar ensentidos opuestos se logradesplazar el gas, paralelamente alos dos ejes, entre los lobulos y lacarcaza.Las revoluciones sucesivas de loslobulos reducen progresivamente elvolumen de gas atrapado y por consiguiente su presion, el gas asicomprimido es forzado axialmentepor la rotacion de los lobuloshelicoidales hasta 1ª descarga.



COMPRESORES ROTATIVOS O CENTRÍFUGOS

O TURBOCOMPRESORES

Los compresores centrífugos impulsan ycomprimen los gases mediante ruedas de paletas.Los compresores centrífugos de gran velocidad

tangencial (120 a 300 m/seg.) y una relación depresiones por escalón p2/p1 = 1,1 a 1,7. Montandoen serie hasta 12 ó 13 rotores en una caja puedealcanzarse una presión final de » 12kg/cm2,comprimiendo aire con refrigeración repetida.



VENTAJAS

Algunas de las ventajas más importantes del compresor centrífugo frente al compresor axial, especialmente paraaplicaciones, sonMayor incremento de presión por etapa, hasta de 15:1

logrados con diseños muy avanzados en compresorescentrífugos.Buena eficiencia dentro de un rango muy amplio develocidades de rotación.Simplicidad relativa de fabricación y menores costos deproducción.Bajo peso.Bajo consumo de potencia durante el arranque.



DESVENTAJAS

Desventajas más importantes del compresor centrífugo frente al compresor axial son

Area frontal considerablemente grande lo cual noes conveniente para aplicaciones donde laresistencia al avance juega un papel importante.Más de dos etapas no son prácticas debidoprincipalmente a las pérdidas en los ductos parallevar el aire de una etapa a la otra así como elmayor peso y potencia requerida



COMPRESORES CENTRIFUGOS



TRIANGULOS DE VELOCIDADES TC CENTRIFUGOS

Las paletas encorvadas hacia delante (B>90°) son las que crean mayor presiónteórica, y mejoran el transporte de masas grandes de gas, donde la altura estáticano tiene importancia.Cuando la altura estática es requerida es mejor utilizar las paletas encorvadas haciaatrás (B<90).



COMPRESORES AXIALES

El aire en un compresor axial, fluye en la dirección del ejedel compresor a través de una serie de álabes móviles oálabes del rotor acoplados al eje por medio de un disco yuna serie de álabes fijos o álabes del estator acoplados a lacarcaza del compresor y concéntricos al eje de rotación.Cada conjunto de álabes móviles y álabes fijos forman unaetapa del compresor.Cada etapa de un compresor axial produce un pequeñoincremento en la presión del aire, valores que rara vezsuperan relaciones de 1.1:1 a 1.2:1 . Un mayor incremento

de presión en un compresor axial se logra instalando variasetapas, presentándose una reducción en la seccióntransversal a medida que el aire es comprimido.



VENTAJAS

Algunas de las ventajas más importantes de loscompresores axiales frente a los compresores centrífugos,especialmente para aplicaciones aeronáuticas, son:Eficiencias máximas que se presenta como consecuencia

de su diseño axial.Mayores relaciones de presión obtenibles mediantemúltiples etapas de compresión.Una menor área frontal y en consecuencia menor resistencia al avance.Menores pérdidas de energía debido a que no existencambios considerables en la dirección del flujo de aire.



DESVENTAJAS

Desventajas más importantes frente a loscompresores centrífugosDifícil manufactura y altos costos deproducción.Peso relativamente mayor al del compresor centrífugo por la necesidad de un mayor número de etapas para la misma relaciónde presión.

Alto consumo de potencia durante elarranque.

Bajo incremento de presión por etapa.

1º l i 2º l i



AXIALES 1º escalonamiento 2º escalonamiento

cP

FijoMóvil FijoMóvil

c1a

1

1

c1

w1 u

c1u

Entrada

c2a

u c

2u

2

2

c2

w2

Salida

FM FMrotor

carcasaw- velocidad relativau- velocidad detransferencia operifericac- velocidad absoluta

COMPRESOR AXIAL



COMPRESOR AXIAL



RELACION GASTO- RENDIMIENTO



P 1 250" C' 433 0 P 0 500 C 66 85P=1,750" C' = 849,6

P 3 375" C 3277 41



HORA PRT. CAL.Estatica °F Q LLEG. SALID. °F Q GTC. LLEG. REGU. °F EST. DIF. °F Q. SALD. SALD. EST. DIF. °F Q. EST. DIF. Q.

7 0 1130 77 993 602 908 42% 66 1180 28 84 596 1173 0 689 695 43 51 147 340 4 24658 1413 85,4 1030 0 1145 77 1022 602 908 42% 68 1180 28 87 596 1185 0 690 695 43 52 147 340 4 24659 0 0 1160 78 1006 602 911 42% 71 1190 27 88 587 1194 0 689 695 44 56 149 340 4,5 2615

10 1407 86,61 287 0 1175 78 1013 602 917 41% 74 1200 27 94 590 1203 0 684 695 43 60 147 335 4,5 259611 0 0 1180 78 993 602 923 41% 77 1220 26 97 584 1210 0 692 700 45 64 151 335 5 273612 1392 88,72 347 0 1175 78 945 599 934 40% 80 1220 26 101 584 1215 0 690 700 45 67 151 335 5 2736

13 0 0 1165 78 917 598 938 40% 83 1230 26 104 586 1216 0 685 700 45 70 151 340 5 275614 1393 93,9 604 0 1155 78 784 596 944 39% 83 1230 26 106 586 1211 0 682 700 46 71 152 340 5 275615 0 0 1150 78 836 597 941 39% 83 1230 26 106 586 1204 0 682 700 47 71 154 340 5 275616 1406 94,38 829 0 1135 78 856 594 935 40% 81 1230 26 106 586 1195 0 680 700 47 71 154 340 5 275617 0 0 1115 77 873 596 921 41% 81 1210 26 105 581 1190 0 681 698 47,5 69 155 340 5 275618 1395 92,96 1281 0 1105 77 893 590 904 42% 79 1200 26,5 104 584 1174 0 680 695 46 67 152 340 4,7 267219 0 0 1100 76 980 595 887 44% 77 1190 27 98 587 1159 0 680 695 46 66 152 340 4,3 255620 1385 89,58 994 0 1100 76 1001 593 869 60% 75 1165 31 94 623 1161 0 679 690 45 63 150 340 4,2 252621 0 0 1100 76 1001 593 857 65% 73 1165 33 94 643 1162 0 679 685 45 62 149 337 4,2 251522 1426 89 1393 1030 1150 73 1710 600 852 68% 72 1165 32,5 92 638 1163 0 678 685 45,5 60 150 336 4,2 251123 0 1000 1190 76 1687 607 855 66% 71 1165 32,5 91 638 1164 0 678 680 46 60 150 336 4,2 251124 1410 87,84 1274 990 1210 76 1674 611 866 61% 70 1165 32,5 91 638 1166 0 682 680 46 59 150 340 4,2 25261 0 980 1225 74 1656 613 882 56% 69 1165 32,5 90 638 1166 0 685 685 45,5 57 150 340 4,2 25262 1405 86,03 1430 960 1240 76 1638 614 897 51% 68 1165 33 88 643 1166 0 686 690 45 56 150 340 4 24653 0 955 1250 75 1615 610 912 48% 68 1165 33 87 643 1167 0 684 685 44 55 147 340 4 24654 1406 83,46 1542 950 1265 76 1610 611 920 47% 67 1165 33,5 85 647 1169 0 688 690 45 52 150 340 4 24655 0 945 1275 77 1601 610 924 46% 66 1165 33,5 84 647 1170 0 690 685 44 50 147 340 4 24656 1406 81,96 1543 945 1280 76 1604 602 926 46% 65 1160 33 84 641 1170 0 687 690 43 49 146 340 4 2465

25,108 28,908 MMPCD 14,672 MMPCD 3,601 PCD 62065

TOTAL SCADA 25,108

MMPCD MMPCD 3,601

14,795 14,672 62065

14,113 3,601

62065

1710 647 155

784 581 146 14,672

1280 1216 692 0,000

1100 1159 678 14,672

78 106 7173 84 49

CONS.UNIDADES

17:00 Q. MAX

TOTAL

INYECTADO

GAS COMB.

P=1,250" C' = 433,0 P=0.500 C=66.85RIO GRANDE

P=3.375" C=3277.41

UCG-2

UCG-1

COBOCEGAA EST. COMPRESION

COBOCE-CALCO

HORAS CAUDALES

14:00 T. MAX

OCONI

11:00 T. MAX

19:00

HORAS TEMPERATURAS

CAUDALES

6:00

22:00 T. MIN

HORAS

4:00

17:00

HORAS

13:00

19:00

HORAS

5:00

P. MAX

P. MIN

P. MAX

14:00 Q. MIN

HORAS PRESIONES

P. MIN

HORAS CAUDALES

22:00 Q. MAX

P. MIN

HORAS PRESIONES

11:00 P. MAX

T. MIN

Q. MAX

Q. MIN

PRESIONES

T. MIN

TEMPERATURAS

6:00

6:00 Q. MIN

22:00

14:00HORAS TEMPERATURAS

T. MAX

UCG-2

UCG-3

T. INYEC.

UCG-1

DIRECTO

UCG-3

OCONI

COMPRESION

PASO DIRECTO

DEL GAA

DEL GTC

TOTAL CONS.COBOCE

PAROTANI

INYECTADO

PASO DIRECTO

REPORTE COMPLEMENTARIO UNIDADES DE



Fecha03/11/2003 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6

Presión de Succión 746 750 752 752 749 753 753 751 754 752 751 750 748 788 788 788 789 788 790 790 789 786 791 785

Presión de Descarga 1214 1226 1235 1241 1248 1253 1253 1248 1243 1235 1229 1214 1197 1208 1209 1209 1211 1231 1213 1215 1216 1215 1218 1217

RPM 939 940 940 940 941 940 940 940 940 941 940 940 940 961 959 960 959 960 960 958 961 958 960 960

Temperatura de Escape 1113 1115 1118 1114 1114 1116 1117 1114 1113 1111 1112 1108 1104 1112 1112 1110 1111 1112 1115 1117 1126 1117 1118 1117

Temperatura de Succión 60 60 64 68 70 72 76 76 74 73 73 71 69 71 69 69 68 66 65 63 62 60 59 58

Temp. Sal. Agua Principal 134 136 139 130 133 139 150 138 141 136 137 132 124 133 133 130 130 128 137 135 148 142 144 143

Temp. Entr. Agua Auxiliar 116 115 116 117 119 124 128 126 126 124 124 120 113 117 116 114 115 113 117 117 117 112 112 112

Temp. Sal. Agua Auxiliar 108 107 109 110 111 116 120 118 119 117 116 112 106 110 108 107 108 106 110 110 110 104 104 104Nivel Aceite Compresor Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok

Nivel Aceite del Motor Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok

Nivel Aceite Lubricador Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok OkNivel Agua Sist. Refrig. Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok

REPORTE COMPLEMENTARIO UNIDADES DE COMPRESIÓNESTACION PAROTANI

UNIDAD DE COMPRESION MC-PRT-02

ARRANQUE Horas Paros de la Unidad Horas

Start Por Operación

Con Carga Por Prueba ESD

Por Mantenimiento

REPORTE COMPLEMENTARIO UNIDADES DECOMPRESIÓN ESTACION PAROTANI



Potencia instalada en cadaestación y caudal en cadaaño de operación.

Año de Operación

1 2 3 4 5 6 7 8 ProyectoFinal

Caudal (MMm3/día) 15,39 16,59 17,95 19,43 20,79 21,99 23,69 24,90 30,00

N° Estación Número de máquinas en operación + número de máquinas de reserva

1 Isozog . . . . . . . . 4*7100

2 Chiquitos . . (2+1)*7100

(2+1)*7100

(2+1)*7100

(3+*)*7100 4*7100 4*7100 4*7100

3 Roboré . . . . . . . . 4*7100

4 Yacuses (2+1)*7100

(2+1)*7100

(2+1)*7100

(2+1)*7100

(2+1)*7100

(3+*)*7100 4*7100 4*7100 4*7100

*Para estaciones que requieran de unidades en paralelo (año 6 en adelante), la instalación anticipada de reserva seráverificada en el futuro.

TABLA DE EVOLUCIÓN DE ESTACIONES

Y MÁQUINAS DEL GTB

ESTACIONESTRAMO Diámetro LONG ( ) ESPESOR API T b í

INICIOO ió CAP. NOM.



ESTACIONES Diámetro(Plg.) LONG. (mts.) ESPESOR

(Plg.) API Tubería Operación

CAP. NOM.(M BPD) De: A:

OSSA - SANTA CRUZ-ARICA 821,126

Est.Bombeo

Palmasola

Palmasola La Guardia 12 3/4 12,825 0.250 5LX - X52 1999 26.0

La Guardia Samaipata 12 3/4 84,915 0.281 5LX - X52 1966 26.0

Est.Bombeo

SamaipataSamaipata Oconi 10 3/4 114,743 0.250 5LX - X52 1966 35.0

Est.Bombeo

Oconi

Oconi Buena Vista 12 3/4 60,027 0.281 5LX - X52 1966 35.0

Est.Bombeo

Buena Vista

Buena Vista Paredones 12 3/4 60,831 0.281 5LX - X52 1966 35.0

ParedonesTarata (Est. Ctrol.Pres.) 10 3/4 66,303 0.250 5LX - X52 1966 35.0

Tarata (Est.Ctrol. Pres.)

Huayñacota(Nodo) 12 3/4 10,46 0.281 5LX - X52 1966 35.0

Huayñacota(Nodo) Ref. G. Villarroel 10 3/4 11,7 0.250 5LX - X52 1999 50.0

Est.Bombeo

Ref. G. Villarroel

Ref. G. Villarroel

Huayñacota(Nodo) 10 3/4 11,7 0.250 5LX - X52 1999 50.0

Ref. G. Villarroel Sayari 6 5/8 54,805 0.250 5LX - X42 1957 12.0

Huayñacota(Nodo) Sayari 12 3/4 39,911 0.281 5LX - X52 1966 17.0

Est.Bombeo

Sayari

Sayari (Est.Bomb. 6) Belen 12 3/4 145,641 0.281 5LX - X52 1966 17.0

Belen Sica Sica 10 3/4 29,772 0.250 5LX - X52 1966 17.0

Est.Bombeo

Sica Sica

Sica Sica Campero 10 3/4 134,698 0.279 5LX - X42 1966 17.0

Est.

Bombeo

Campero Frontera Bolivia-Chile 10 ¾ 61 0.279 5LX - X42 1966 17.0



PLANTAS COMPRESORAS CON MCI

Sistemas Ofrecidos conCompresores Reciprocantes y deTornillo.Aplicaciones en:ProducciónInyección de GasEstaciones Booster GasoductosEstado del arte en paquetes decompresión accionados con motores

reciprocantes Caterpillar o conturbinas Solar, todos diseñados paraquemar gas tomado directamentedel campo y/o de la cabeza de pozo.Estos motores usan electrónica de

punta para proveer un excelente

desempeño y una operación libre defallas.



PLANTAS COMPRESORAS CON TURBINAS A GAS

Saturn 20Centaur 40 & 50Mercury 50Taurus 60 & 70Mars 90 & 100Titan130Desde 1,600 HP (1,193 kW)

hasta 19,500 HP (14,500 kW).En compresión de gas,

bombeo y generación eléctrica



TURBINAS A GAS

La turbina a gas es un mecanismode transformación de energía, endonde se utiliza la energía cinéticade algún fluido para la realizaciónde trabajo mecánico, siendo undispositivo cíclico generador depotencia mediante sistemas deaspas que son empujadas por dichofluido. El fluido de trabajo a utilizar en este caso será un gas.Para el ciclo abierto, tres son loselementos principales de unaturbina de gas: compresor, cámarade combustión y turbina, y para elcaso cerrado: compresor, turbina y2 intercambiadores de calor.



TURBINAS A GAS

Una variación del sistema deturbina simple (Brayton) es el deañadir un regenerador. Elregenerador es un intercambiador de calor que aprovecha la energíade los gases calientes de escapeal precalentar el aire que entra a lacámara de combustión.Las turbinas de gas con altaspresiones de trabajo puedenutilizar un interenfriador paraenfriar el aire ente las etapas decompresión, permitiendo quemar más combustible y generar máspotencia.



TURBINAS DE CICLO COMBINADO

•Disponibilidad de grandesvolúmenes de gas natural. •Posibilidad de uso de otroscombustibles (carburante diesel,carbón gasificado), conrendimientos elevados pero conlimitaciones en el funcionamientode los quemadores. El diseño seoptimiza para gas natural. •Elevados rendimientos con buenfactor de carga. •Bajo impacto ambiental enrelación con las emisiones deNOx y menor eliminación de calor al medio ambiente. •Menores requerimientos derefrigeración respecto a una centralconvencional de igual potencia. •Bajos costos de capital y cortosplazos de entrega de las plantas,para los niveles de eficienciaobtenidos.



ESTACIONES DE BOMBEO

Instalación situada en el recorrido deun oleoducto destinada a impulsar el

fluido.

Su número a lo largo del mismo

depende de la viscosidad del productotransportado, del relieve geográfico delas regiones atravesadas y del diámetro

de la tubería.



ESTACION DE BOMBEO CON MCI

Grupos de bombeo

accionados por motoresCaterpillar de alta y mediavelocidad, en un rango queva desde 260 hasta 10,000caballos.



COMPARACIÓN DE CONSUMOS RELATIVOS EN

CENTRALES TÉRMICAS CONVENCIONALES

El tema de los costos deinversión y combustible sevincula al de las característicasoperativas de las centrales yaque un estudio cuidadoso decuándo, cuánto y cómo ha deoperas un determinado tipo decentral, tiene gran importanciadesde el punto de vista

económico.



APLICACION

LOS MOTORES A GAS, TURBINAS, MOTORES ELECTRICOS SON LOS MAEMPLEADOS PARA BOMBEO Y/O COMPRESION EN DUCTOS.MOTOR A GAS-COMPRESORES RECIPROCANTES. ( 2500-13500HP)TURBINAS Y MOT. ELT.-COMPRESORES CENTRIFUGOS.(5000-35000 HP y2500-20000 HP).LA SELECCIÓN DEL DIAMETRO, RESISTENCIA, ESPESOR DE PARED,TAMAÑO OPTIMO DE LAS ESTACIONES SE BASAN EN ECONOMIAS DETRANSPORTE.

GASODUCTO ONSHORE 23000-38000 $US/PULG DE/MILLAGASODUCTO OFFSHORE 38000-54000 $US/PULG DE/MILLAESTACIONES CON TURBINAS 900-1600$US/HPESTACIONES CON MOTORES 1000-1800$US/HPESTACIONES CON MOT. ELECT. 600-1000$US/HP

Ó



VELOCIDADES EFECTIVAS DE OPERACIÓNDE DUCTOS

Las velocidades varian durante la etapa operacional y laconstruccion y operación de instalaciones parainspecciones instrumentadas.

Linea para liquidos 1.5 -2.5 m/sLiquidos de una fase 1.0-4.5 m/sGases de una fase <18 m/s para limitar el ruido.Dos fases liquidos- gas >3 m/s y menos de la velocidad erosionaldel fluido

Para inspeccion de los cochinos inteligentes

Liquidos 1.0- 4.5 m/sGas 2.0 – 6.5 m/s



BOMBAS

El funcionamiento en si de la bomba será el de unconvertidor de energía, o sea, transformara laenergía mecánica en energía cinética, generandopresión y velocidad en el fluido.

Las bombas se clasifican en tres tipos principales:De émbolo alternativo.De émbolo rotativo.Rotodinámicas.



TIPOS DE BOMBAS

A) Bom ba de f lujo axial , B) Bom ba de Flujo Mixto

BOMBACENTRIFUGA

CONSIDERACIONES A TOMAR EN CUENTA PARA LA



ELECCION DE UNA BOMBA CARACTERISTICAS DEL EQUIPO / OBSERVACIONES

Aplicación _ _ Altura sobre nivel mar (m.s.n.m.) _ CARACTERISTICAS DEL LIQUIDO / OBSERVACIONESTipo de Líquido _ _

Agentes Corrosivos _ _ Concentración _ _ Viscosidad _ _ Gravedad específica líquido _ _ pH del líquido _ _ Temperatura líquido °C _ _ ¿Hay sólidos presentes? Si / No: Porcentaje:Granulometría:CARACTERISTICAS DE LA INSTALACION / OBSERVACIONESø int. tubo / modif. (si/no) _ _ _ Energía eléct. Volts / Hz _ _ _ Bomba actual / rpm _ _ _ Motor actual Hp / rpm _ _ _ CARACTERISTICAS DE OPERACION / OBSERVACIONESCaudal Q (m3/hora)1) Volumen (m3) _ _ _ 2) Tiempo (minutos) _ _ _ 3) P descarga (PSI) _ _ _ 4) L tubería [m] / ø" int.tub. _ _ _ 5) N° codos / válv. descarg. _ _ _ 6) N° codos / válv. succión _ _ _

EQUIPO SELECCIONADO / OBSERVACIONESBomba _ _ _ ø impulsor [mm] _ _ _ rpm bomba _ _ _ Eficacia % _ _ _ Potencia al eje (KW) _ _ _ Material de carcasa _ _ _ Material del Impulsor _ _ _ Material del Eje _ _ _ Modelo de Sello / caras _ _ _ Presión máx. trabajo _ [psi] _ Motor requerido [KW] _ [KW] _



PLANILLA DE CONTROL OPERATIVO



EFECTO DE LA VISCOSIDAD

Dos de las principales pérdidas en una bomba centrífugason por fricción con el fluido y fricción con el disco. Estasperdidas varían con la viscosidad del líquido de manera quela carga – capacidad de salida, así como de la tomamecánica difiere de los valores que se obtienen cuando semaneja agua.

Al aumentar la viscosidad, la curva altura caudal se hacemas vertical y que la potencia requerida aumenta. La líneadiscontinua indica los puntos de máximos rendimiento para

cada curva. Se observa que tanto la altura como el caudaldisminuyen en el punto de máximo rendimiento.

Í



CARACTERÍSTICAS DEL FUNCIONAMIENTO DE LAS BOMBAS A

VELOCIDAD CONSTANTE

El rendimiento de una bomba varíaconsiderablemente dependiendo de lascondiciones bajo las cuales esté operando.La elección de una bomba para condicionesdeterminadas dependerá de la velocidad de girodel motor que la acciona. Si la curva característicade una bomba para una velocidad de giro dada esconocida, la relación entre la altura y el caudal paravelocidades de giro distintas puede deducirse apartir de ecuaciones.

CURVAS CARACTERÍSTICAS DE LAS



CURVAS CARACTERÍSTICAS DE LASBOMBAS

Una curva de bombeo es la representacióngráfica de una característica específica delrendimiento de una bomba. Interpretar estasgráficas puede ser útil, tanto para especificar las bombas para una aplicación, como paradeterminar si una bomba que ya ha sido

instalada está rindiendo al nivel de sucapacidad.



RELACIÓN ENTRE EL RENDIMIENTO DE DIVERSAS BOMBASCENTRÍFUGAS Y SU VELOCIDAD ESPECÍFICA

CURVAS



CURVASCARACTERISTICAS A1050 RPM



CURVASCARACTERISTICAS A800 RPM

LEYES DE AFINIDAD DE LA BOMBAS



LEYES DE AFINIDAD DE LA BOMBASCENTRÍFUGAS

Existen ciertas relaciones que permiten que el funcionamiento de unabomba centrífuga se pueda predecir para una velocidad que no seaaquella para la cual se conoce la característica de la bomba, las cualesson:

donde:n: la velocidad en r.p.m.Q: la capacidad en litro por minuto a la velocidad n

H: la carga en metros a la velocidad deseada n para la capacidad QP: la potencia al freno en caballos de fuerza a la velocidad deseada ncon H y Q.



CONT.

COMO MEDIO AUXILIAR DEL DISEÑADOR, FRECUENTEMENTE SE LLEV A CABO ESTUDIOS SOBRE MODELOS DE MAQUINAS. ESTOS ESTUDIOSPERMITEN OBTENER CIERTOS RESULTADOS NUMERICOS YPARAMETROS DE DISEÑO UTILES DE RENDIMIENTOS Y GASTOS EN LABOMBAS.

ENTONCES DEBERA EXISTIR:SIMILITUD GEOMETRICASIMILITUD FISICALA RELACION DE PROPORCIONALIDAD DE Q (CAUDAL) CON N (RPMY D (DIAMETRO DEL IMPULSOR) SALE DE LA ECUACION DECONTINUIDAD (Q=A*V).LA RELACION DE H CON N Y D SE DEDUCE DE LA ECUACION DEEULER.

LA RELACION DE PROPORCIONALIDAD DE P CON N Y D SE ONTIENEDE LA EXPRESION P= *Q*H



CONT.

para una unidad dada de bomba y el diametro del impulsor ctte:Q es proporcional a NH proporcional a N^2P proporcional a N^3

Para una serie de unidades similares y numero de revoluciones N delimpulsor ctte:

Q proporcional a D^3H proporcional a D^2P proporcional a D^5

Si la variacion de N y D es simultanea:Q proporcional a HD^3H proporcional a N^2D^2P proporcional a N^3D^5

Las demas variables de la mecanica de una bomba, tratandose del mismofluido, densidad, viscosidad y elasticidad, pueden considerarseinvariables



FORMULAS PARA EL RECALCULO DE PERFORMANCE DELA BOMBA

Cambio dediametro

Cambio develocidad

Cambio de diametro yvelocidad

2)12

(12 D D

H H

1

212

D

DQQ

N1

N2

*Q1Q2

N1 N2

*12

Q1Q2 D

D

2)12

(12 N

N H H 2))

12

()12

((12 N

N

D

D H H

3))12

()12

((12 N

N

D

D BHP BHP 3)

12

(12 N

N BHP BHP 3)

12

(12 D

D BHP BHP

CURVA CARACTERISTICA DE UNA



CURVA CARACTERISTICA DE UNABOMBA CENTRIFUGA

500

450

400

350

300

250

200

150

100

50

00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Volumetric Flow Rate Q, ft 3/s

Efficiency

Head

Power Input

Head,ft

Power Input,hp



CONT.

La eficiencia total de las bombas es:n=( SG/3960)*(suma Q/sumaP)*HDonde:SG- gravedad especificaH- cabeza dinamica total

Ptotal= Pbomba1=Pbomba2…=Pbomban Qtotal=Qbomba1+Qbomba2+Qbomban



BOMBAS EN SERIE

Cuando dos o mas bombas se operan enserie su presion de descarga sera la sumade las presiones de descarga de cada

bomba.P total=Pbomba1+Pbomba2+PbombanQtotal=Qbomba1=Qbomba2=Qbomban



CONT.

En estaconfiguracion elcaudal entregadoes elcorrespondiente alde la bomba maspequeña mientras,la cabeza final esla suma de cadauna de lasbombas.



CONT.

Q1Q2 Q3Q

bomba2

bomba1

Bomba1+2 Curva delsistema

12

3

H2

H3

H1

H



CONT.

La eficiencia total de las bombas es:n=( SG*Q/3960)*(suma H/sumaP)Donde:SG- gravedad especificaH- cabeza dinamica total

Q- caudal

Transporte de Hidrocarburos & Mantenimiento de Ductos

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