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CAPITULO No. 1INTRODUCCIÓN A LA INDUSTRIA DEL GAS NATURAL EN BOLIVIAReservas y producción de petróleo y gas naturalConcepto de ReservasSe entiende por reservas de petróleo y gas de un yacimiento al volumen de hidrocarburos que será posible extraer del mismo, en condiciones rentables, a lo largo de su vida útil. En consecuencia, el concepto de reservas constituye tan sólo la parte recuperable y explotable de los recursos petroleros en un tiempo determinado.Clasificación de las ReservasReservas “IN-SITU”Para determinarlas lo primero que se debe saber es cuánto petróleo y/o gas contiene el yacimiento, lo que se conoce como el "petróleo original en situ" (OOIP). Este cálculo obliga al conocimiento de:

El volumen de la roca productora.La porosidad de esta rocaLa saturación de agua La profundidad, presion y temperatura

Toda esta información se obtiene sólo luego de perforar uno o más pozos que delimiten el yacimiento, lo que permite además tomar los registros y las muestras necesarias.Reservas ProbadasLas reservas probadas, o reservas 1P se definen como el volumen de hidrocarburos o sustancias asociadas evaluados a condiciones atmosféricas y bajo condiciones económicas actuales, que se estima serán comercialmente recuperables en una fecha específica, con una certidumbre razonable, derivada del análisis de información geológica y de ingeniería.Reservas ProbablesLas reservas probables se constituyen por aquellos volúmenes de hidrocarburos, cuyo análisis de la información geológica y de ingeniería sugiere que son más factibles de ser comercialmente recuperables, que de no serlo. Si se emplean métodos probabilísticos para su evaluación existirá una probabilidad de al menos 50% de que las cantidades a recuperar sean iguales o mayores a la suma de las reservas probadas más las probables. Las reservas 2P, por tanto, son constituidas por la suma de las reservas probadas más las probables.Reservas remanentesLas reservas posibles, se caracterizan por tener una recuperación comercial, estimada a partir de la información geológica y de ingeniería, menor que en el caso de las reservas probables. Así, si se utilizan métodos probabilísticos, la suma de las reservas probadas, probables más las posibles tendrá al menos una probabilidad de 10% de que las cantidades realmente recuperadas sean iguales o mayores.Concepto de cantidad recuperableLa inversión de un proyecto depende de la cantidad de hidrocarburo que se va a recuperar, para esto existen varios métodos para calcular la cantidad recuperable de hidrocarburo y son:

Método Volumétrico Cálculo por curvas de comportamiento de producción Cálculo por balance de materiales

Características del gas natural, composiciónSe denomina gas natural a una mezcla de gases, cuyos componentes principales son hidrocarburos gaseosos.

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Básicamente es un combustible de origen fósil que procede de la descomposición de materia orgánica.No existe una teoría rigurosa sobre su formación pero se puede asegurar que proviene de un proceso análogo al de la formación del petróleo.El gas natural se encuentra en la naturaleza en las llamadas “bolsas de gas “, bajo tierra, cubiertas por capas impermeables que impiden su salida al exterior.CAPÍTULO Nº 3CONCEPTOS BÁSICOS DE TERMODINÁMICA APLICADOS AL GAS NATURALPrincipios de balance másico Ley de conservación de la materia

Si no hay generación o consumo de materia dentro del sistemaAcumulación = Entradas – SalidasSi no existe acumulación o consumo de materia dentro del sistema, se dice que estamos en estado estacionario o uniforme.Entradas = SalidasSi no existen flujos de entrada y salida, se reduce al concepto básico la conservación de la materia dentro de un sistema cerrado o aislado.Para todo balance de materia debe definirse un sistema, se entiende por esta cualquier porción arbitraria o total de un proceso.El método general para resolver balances de masa (BM) es simple:1. Definir el sistema. Dibujar un diagrama de proceso.2. Colocar en el diagrama los datos disponibles.3. Observar cuales son las composiciones que se conocen, o que pueden calcularse fácilmente para cada corriente.4. Determinar las masas (pesos) que se conocen, o que pueden definirse fácilmente, para cada corriente. Una de estas masas puede usarse como base de cálculo.5. Seleccionar una base de cálculo adecuada. Cada adición o sustracción deberá hacerse tomando el material sobre la misma base.6. Asegurarse de que el sistema esté bien definido.Una vez logrado lo anterior, se estará preparado para efectuar el número necesario de balances de materia.Una vez logrado lo anterior, se estará preparado para efectuar el número necesario de balances de materia.

♦ Un BM total.♦ Un BM para cada componente presente.

Definiciones importantes♦ Reactivo limitante: es aquel que se encuentra en la mínima cantidad estequiométrica.♦ Reactivo en exceso: es el reactivo en exceso respecto al reactivo limitante.

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♦ Porcentaje de conversión: es la proporción de cualquiera de los reactivosque se transforma en productos.♦ Rendimiento: para un solo reactivo y producto es:

En caso de más de un producto y un reactivo se debe determinar claramente el reactivo en el cuál se basa el rendimiento.Principios de balance energéticoFormas de energía:Trabajo mecánico (W): Producto del desplazamiento (x) por la componente de la fuerza que actúa en la dirección del desplazamiento (Fx).Energía Potencial (Ep): Capacidad de producir trabajo que posee un sistema en virtud de su posición respecto a un plano de referencia.Energía Cinética (Ec): Capacidad de producir trabajo que posee un cuerpo en función de su movimiento.Calor (Q): Energía en tránsito de un cuerpo que se haya a una temperatura hacia otro que está a menor temperatura con el fin de igualar ambasEnergía Interna (U): Variable termodinámica (Función de estado) indicativa del estado energético de las moléculas constitutivas de la materia. Su valor se fija respecto a una referencia. Está relacionada con otras variables termodinámicas como Energía Libre (G), Entropía (S), Entalpía(H).Energía Electromagnética: Asociada con la frecuencia de onda. E=hCuando interacciona con la materia toda o partede esta energía puede ser absorbida. Normalmente su absorciónse expresa como un aumentode temperatura.Energía Nuclear (Ec): Transformación de masa en energía deacuerdoa E=mc2Desintegraciones nucleares.Ecuación general del balance de energiaLa ecuación general del balance de energía se expresa de la siguiente forma:Acumulación de energía = transferencia de energía _ transferencia de energía Dentro del sistema a través de la frontera fuera de la frontera del sistema del sistema + energía generada dentro - energía consumida dentro del sistemadel sistemaEsta ecuación puede ser aplicada a un equipo individual o a toda una plantaEn la ecuación (6) se pueden introducir algunas simplificaciones:

1. No hay acumulación de energía dentro del sistema2. No hay generación de energía dentro del sistema3. No se consume energía dentro del sistema

Si introducimos esas simplificaciones la ecuación (6) se reduce a:Transferencia de energía a través = Transferencia de energía fuera de la frontera del sistema de la frontera del sistema

Relación entre las propiedades termodinámicas y las variables de Presión – Volumen – TemperaturaLa termodinámica nos dice tenemos 2 tipos de variables:

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Extensivas: que dependen de la cantidad de materia, ej. el volumen. Intensivas: que son independientes de la cantidad de materia, ej. P, T. Cualquier

sistema o materia cuenta tanto con variables intensivas porque son propias del sistema en sí, y con variables extensivas, según las cuales puede cambiar el estado de un sistema. De acuerdo a esto tendremos:

Homogéneos: las propiedades termodinámicas tiene los mismos valores en todos los puntos del sistema.  El sistema está constituido por una sola fase.

Heterogéneos: las propiedades termodinámicas no son las mismas en todos los puntos del sistema. El sistema está constituidos por varias fases.

CombustiónSe entiende por combustión a toda reacción química que va acompañada de gran desprendimiento de calor; puede ser sumamente lenta, de tal manera que el fenómeno no vaya acompañado de una elevación de temperatura sensible a nuestros sentidos, como sucede en la oxidación del hierro en el aire húmedo, fenómeno conocido como combustión lenta, o con desprendimiento de calor muy rápido, como la detonación. En toda combustión, el elemento que arde se denomina combustible y el que produce la combustión, comburente. Una combustión es la reacción del oxígeno con diversas sustancias, en general el carbono y el hidrógeno. En la mayoría de los casos el portador del oxígeno es el aire; el nitrógeno (salvo en la gene- ración de los NOx) y los demás componentes del aire no reaccionan con el combustible, por lo que en muchos cálculos no se tienen en cuenta.CAPITULO No. 4COMPORTAMIENTO CUALITATIVO DE FASESSistemas de un solo componente, diagrama P-T de una sustancia puraUn sistema compuesto por un solo componente (una sustancia pura) puede* presentarse como vapor, liquido o sólido, dependiendo de las condiciones de presión y temperatura La Fig. No. 2-1 ilustra un diagrama típico de presión-temperatura, P-T, para un sistema de hidrocarburos de un solo componente A la izquierda de la línea DHF, el sistema es sólido y a la derecha de la línea FHC, el sistema es todo gas o vapor. En la parte comprendida por DHC. El sistema es todo líquido. A las condiciones de presión y temperatura que caen exactamente sobre las líneas, ocurren sistemas de equilibrio. Por ejemplo, los puntos de línea FH representan condiciones de sistemas sólido-gas (vapor) en equilibrio; los puntos sobre la línea DH representan condiciones de sistemas sólido-liquido en equilibrio y finalmente, los puntos sobre la línea HC representan condiciones del sistema líquido-gas (vapor) en equilibrio.

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Sistema de multicomponentes, diagrama de fases P-T de multicomponentes.Caso I Se observa que la línea isobárica (puntos 1 y 2), cruza la curva de puntos de burbujeo en el punto (A) y la de rocío en el punto (B). Caso II Aquí existe una línea isotérmica que cruza los puntos (3 y 4). En la línea se observa que entre los puntos (C y D), el sistema es todo vapor de carácter homogéneo, y puede aumentar la densidad con el incremento de la presión i entre los puntos (D y E), donde ocurre condensación del sistema, mientras que entre los puntos (E y 4) el sistema es todo líquido homogéneo, y solo aumentará la densidad (p)Caso III. Por el hecho de encontrarse una línea Criconderbárica (línea entre los puntos (5 y 6). Permite seguir una línea isobárica a una presión mayor a la crítica. La línea cruza dos veces la curva de los puntos de burbujeo, sin pasar por la línea de los puntos de rocíoCaso IV La existencia del punto Cricondertérmico, permite seguir una línea térmica (línea 7 y 8) a una temperatura mayor a la temperatura crítica, la línea cruza dos veces los puntos de rocío, sin cruzar por la curva de los puntos de burbujeo.

Condiciones del punto de equilibrio cricondenthermMáxima temperatura a partir de la cual no se puede formar líquido pese a que se reduzca la presión. Máxima temperatura a la que pueden coexistir dos fases y también indica la temperatura más elevada de la envolvente de saturaciónCondiciones del punto de equilibrio cricondenbarEs la presión más elevada de la envolvente de saturación.

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Máxima presión a partir de la cual no se puede formar gas pese a que se reduzca la temperatura. Máxima presión a la que pueden coexistir dos fases.

Región RetrógradaReside en la región monofásica a temperaturas que oscilan entre el punto crítico y la cricondenterma Puede ser expresada desde dos ópticas, la condensación de líquido durante expansión de gas a temperatura constante o bien la condensación de líquido durante calentamiento de gas a presión constante.En la figura se muestra que para que ocurra el fenómeno retrogrado, la temperatura debe estar entre la temperatura crítica y la cricondeterma

AplicacionesComportamiento de los reservoriosZonal .Si la temperatura del yacimiento está por encima del punto cricondertémico (T= 300F y P= 3700 Ipca) punto (A). Aquí se puede asegurar, que el punto representa un yacimiento de gas (Gas Seco o Gas Húmedo)

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Zonall La (T) se encuentra entre el punto cricondetérmico y la crítica, si la (P) tiene un valor que solo exista una sola fase en el yacimiento. En este caso la fase gaseosa. Si estas condiciones se cumplen en el punto (B), en donde la temperatura tiene un valor de 180 F, y la presión sea 3300 Ipca. A medida que Ia presión disminuya, debido a la producción, la composición del fluido producido tendrá igual composición, que la composición del fluido producido en el punto (B) y permanecerá constante hasta que se alcance la presión del punto de rocío (B1).Zonalll Aquí (T= 75F y (P=3000 Ipca) punto (D). Aquí el fluido se encuentra en la fase líquida. Estos yacimientos se denominan. Yacimientos Su saturados, en vista que existe deficiencia de gas.

Relaciones de equilibrio, la Constante de equilibrio KSe define la constante de equilibrio K como el producto de las concentraciones en el equilibrio de los productos elevadas a sus respectivos coeficientes estequiométricos, dividido por el producto de las concentraciones de los reactivos en el equilibrio elevadas a sus respectivos coeficientes estequiométricos, para cada temperatura.Concepto de la presión parcialLa presión parcial de un gas, en atmósferas, en una mezcla o solución sería aproximadamente la presión de dicho gas si se eliminaran repentinamente todos los demás componentes de la mezcla o solución y sin que hubiese variación de temperatura. La presión parcial de un gas en una mezcla es la medida de la actividad termodinámica de las moléculas de dicho gas y, por lo tanto, es proporcional a la temperatura y concentración del mismo.Aplicaciones de los valores de la constante de equilibrio KLa constante de equilibrio K es aplicable para la determinación de:

Determinación del punto de burbuja Determinación del punto de rocío Cálculos flash para el equilibrio Determinación de fases y etapas de separación

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Algunos cálculos de conversión de balances másicos Análisis de flujos mixtos Exactitud de los cálculos de equilibrio

Ecuación de Van der Wals  La ecuación de Van der Waals es una ecuación que generaliza la ecuación de los gases ideales, haciendo entrar en consideración tanto el volumen finito de las moléculas de gas como otros efectos que afectan al término de presiones. Tiene la forma:

Nótese que ν es el volumen molar. En esta expresión, a, b y R son constantes que dependen de la sustancia en cuestión. Pueden calcularse a partir de las propiedades críticas de este modo: De la gráfica Pv, podemos observar que el punto crítico (para cada compuesto) presenta las siguientes características:1. Es un máximo, ya que es el punto mayor de la campana, por lo que la derivada primera en ese punto, al tratarse de un extremo, debe ser cero.2. Es un punto de inflexión de la isoterma crítica, ya que en ese punto dicha isoterma cambia de concavidad, por lo que la derivada segunda en ese punto debe ser cero.

De las dos condiciones de arriba, y como el punto crítico pertenece tanto a la campana como a la isoterma crítica, podemos sacar dos ecuaciones:

 

 Ambas evaluadas en el punto crítico, o sea usando valores de temperatura, presión y volumen específico críticos. De esta forma podemos despejas a y b de las ecuaciones, ya que tenemos 2 ecuaciones y 2 incógnitas (conocemos las propiedades críticas de los compuestos). Si resolvemos, nos queda lo siguiente:

 

 Si además usamos la siguiente ecuación, que es válida en utilizando las propiedades críticas para hallar el z crítico, cuyo valor coincide para la misma familia de gases,

Si reemplazamos el volumen crítico por la relación de arriba, llegamos a las ecuaciones de a y b:

 

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La ecuación de Van Der Waals fue una de las primeras que describía el comportamiento de los gases visiblemente mejor que la ley del gas ideal. En esta ecuación a se denomina el parámetro de atracción y b el parámetro de repulsión o el volumen molar efectivo. Mientras que la ecuación es muy superior a la ley del gas ideal y predice la formación de una fase líquida, sólo concuerda con los datos experimentales en las condiciones en las que el líquido se forma. Mientras que la ecuación de Van Der Waals se suele apuntar en los libros de texto y en la documentación por razones históricas, hoy en día está obsoleta. Otras ecuaciones modernas sólo un poco más difíciles son mucho más precisas.CAPITULO No. 5FLUJO DE GAS EN TUBERÍASIntroducciónEl método más común para transportar fluidos de un punto a otro es impulsarlo a través de un sistema de tuberías. Las tuberías de sección circular son las más frecuentes, ya que esta forma ofrece no sólo mayor resistencia estructural sino también mayor sección transversal para el mismo perímetro exterior que cualquier otra forma. Fundamentos del flujo de gasLas tuberías son el medio usual utilizado en el transporte de fluidos, compresibles e incompresibles, en los procesos industriales y en las aplicaciones de la vida cotidiana. Los materiales de las tuberías y sus accesorios son variados, su escogencia depende del tipo de fluido y las condiciones en que se transportará, la presión y temperatura de diseño, del medio ambiente en que se instalará, etc.; es decir dependen de la aplicación específica del sistema. Entre los materiales metálicos se encuentran los aceros maleables, al carbono o inoxidables, las aleaciones de níquel, titanio y circonio. Algunos materiales no metálicos utilizados son el asbesto-cemento, grafito impermeable, concreto no reforzado, vidrio y una gran variedad de plásticos como polietileno, policloruro de polivinilo y polipropilenoRegimenes de flujo: En un canal el efecto combinado de la viscosidad y la gravedad puede producir cualquiera de 4 regimenes de flujo, los cuales son:

subcritico-laminar súper critico-laminar subcritico-turbulento supercrítico-turbulento

Número de ReynoldsReynolds además determinó que la transición del flujo laminar al turbulento era función de un único parámetro, que desde entonces se conoce como número de Reynolds. Si el número de Reynolds que carece de dimensiones y es el producto de la velocidad, la densidad del fluido y el diámetro de la tubería dividido entre la viscosidad del fluido es menor de 2.100, el flujo a través de la tubería es siempre laminar; cuando los valores son más elevados suele ser turbulento.El concepto de número de Reynolds es esencial para gran parte de la moderna mecánica de fluidos.

Re < 2000: Régimen laminar.2000 < Re < 4000: Zona crítica o de transición.Re > 4000: Régimen turbulento.

5.1.1. Régimen laminar y turbulento En un flujo laminar el fluido se mueve según líneas de corriente paralelas, sin

entremezclarse. El flujo laminar es típico de fluidos a velocidades bajas o viscosidades altas. El número de Reynolds (R) es inferior a 2100

En el flujo turbulento las partículas se mueven sin seguir un orden establecido, en trayectorias irregulares completamente erráticas (remolinos). Ocurre en fluidos

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de viscosidad baja, velocidad alta o grandes caudales suelen ser turbulentos. Valores de R > 3000-4000

Flujo horizontalEl Diagrama de flujo horizontal destaca a las personas u organismos que participan en una determinada rutina o procedimiento. Es muy usado cuando una rutina involucra varios organismos o personas, ya que permite visualizar la parte que corresponde a cada uno y comparar la distribución de las tareas para una posible racionalización o redistribución del trabajo.Diagrama de flujo horizontal: Es diferente al anterior, al revés de la secuencia que se traslada verticalmente, esta lo hace de manera horizontal; este utiliza los mismos símbolos y convenciones que el vertical.Ecuación modificada de PanhandleSe divide en:Panhandle AAsume que Re está en función al Factor de Fricción, es la siguiente:

Entonces la ecuación queda así:

Panhandle BEs la más usada para trnasmisiones de gas extensas y líneas de recolección, donde asume “f”:

Quedando la ecuación como:

Flujo anular de gasUn régimen en el que el líquido fluye más claro en el centro de la tubería y el fluido contenido es el más pesado en una película delgada sobre la pared del tubo. El líquido más ligero puede ser una niebla o una emulsión. Flujo anular se produce a altas velocidades del líquido encendedor, y se observa tanto en pozos verticales y horizontales. A medida que aumenta la velocidad, la película puede desaparecer, como el flujo de vapor o el flujo de emulsión. Cuando la interfaz entre los fluidos es irregular, el término de flujo ondulado anular puede ser usado.Flujo de gas sobre terreno montañosoCorrección estáticaPara la explicación del factor de corrección estática debemos referirnos a las leyes de BOYLE Y CHARLES, ya que la medición del gas varía según la presión y la temperatura con la cual se esté midiendo.

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Corrección de flujo método generalEl método no tiene mucha utilidad, debido al costo y tiempo de duración de las mediciones La presión en este caso se calcula a partir de datos de superficie cálculos de presión en el yacimiento. Una manera directa de obtener presiones a lo largo de la profundidad del pozo es por medio del medidor de presión de fondo. Este registro permite graficar la relación presión profundidad, la cual dará una idea A través del estudio, de observaciones prácticas y de la variedad de ecuaciones, tablas, y datos sobre las características y composición del gas permiten hacer los cálculos de presión en el yacimiento.Tipos de medidores de gasPara medir gas existen varios tipos de medidores de caudal. Los factores más importantes que afectan la selección del tipo de medidor a utilizar incluyes caudal de flujo rango del caudal y calidad del gas. Los medidores se pueden clasificar según su principio de operación y subclasificar según el método de operación, de la siguiente manera:

a) Medidores por presión deiferencial Orificio Venturi Tobera Tubo pitot y Annubar Codo

b) Medidores de desplazamiento positivo Diafragma Rotativos

c) Medidores de turbinad) Otro tipo de medidores

Vortex Área variable (rotámetros)

Medidores de caudal de presión diferencial La medición del caudal es un hecho cotidiano. Del mismo modo, también es difícil pensar en un sector de la industria en la que un medidor de flujo de un tipo u otro no juega un parte. El mercado mundial de medidores de flujo se estimó en un valor de 2.5 mil millones dólares en 1995, y se espera que creciendo de manera constante en el futuro previsible.Método de presión diferencialLas tomas de presión diferencial; se hacen, una en la parte inferior, otra en la parte superior, siempre y cuando se trate de tanques cerrados sometidos a presión, cuando es para tanques abiertos la toma de baja presión se ventea a la atmósferaEl medidor de presión diferencial consiste en un diafragma en contacto con el líquido del tanque, que mide la presión hidrostática en un punto del fondo del tanque. La placa de orificioLa placa de orificio es el tipo más simple y más barato de medidor de caudal de presión diferencial. Se trata simplemente de una placa con un agujero del tamaño especificado y la posición de corte en él, que luego pueden sujetar entre las bridas de una tuberíaEl tubo de VenturiEl flujo resultante a través de un tubo de Venturi es más cercana a la que predice la teoría por la ecuación 28.5 y para el coeficiente de descarga C está mucho más cerca de la unidad, siendo típicamente 0.95.Además, la pérdida de presión permanente causada por el tubo de Venturi es menor, pero la diferencia de presión también es menor que para una placa de orificio de la relación de igual diámetro. La Boquilla

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La boquilla combina algunas de las mejores características de la placa perforada y tubo de Venturi. Es compacto y, sin embargo, debido a su curva de entrada, tiene un coeficiente de descarga cerca de la unidad. Tubo de PitotEl tubo de pitot utilizado para la medicion de caudal esta constituido por dos tubos que detectan la presion en dos puntos distintos de la tuberia. Pueden montarse por separado o agrupados dentro del alojamiento, formando un dispositivo único. Uno de los tubos mide la presión de impacto en un punto de la vena. El otro mide unicamente la presio estática generalmente mediante un orificio practicado en la pared de la conducción. Un tubo de pitot mide dos presiones simultáneamente: presion de impacto y presion de impacto. Prueba de pozo por placa de orificioLos distintos parámetros son leídos de los instrumentos asociados con el probador de flujo y además se emplean tablas apropiadas para usar con estas lecturas y así calcular la tasa de flujo instantáneo. Es necesario que la presión y la temperatura de flujo de gas entre el medidor y el probador permanezcan constantes durante la ejecución de la prueba. El promedio de varias lecturas tomadas durante la prueba puede dar resultados exactos si las fluctuaciones son suficientemente pequeñas.Prueba de flujo críticoLos probadores de orificio para flujo crítico y las toberas de flujo sónico son dispositivos que se pueden usar para la prueba de medidores de desplazamiento a presiones elevadas. El gas o el aire se pasan a través del medidor y el probador, y luego se descarga a la atmósfera. Sus componentes son un tramo corto de tubería con un soporte para el orificio, un orificio calibrado o tobera y tomas para la medición de presión y temperatura corriente arriba. Métodos de desplazamientoTurbinasEl fluido provoca que el rotor de la turbina gire a una velocidad que depende de la velocidad de flujo. Conforme cada una de las aspas de rotor pasa a través de una bobina magnética, se genera un pulso de voltaje que puede alimentarse de un medidor de frecuencia, un contador electrónico u otro dispositivo similar cuyas lecturas puedan convertirse en velocidad de flujo. Velocidades de flujo desde 0.02 l/min hasta algunos miles de l/min se pueden medir con fluxómetros de turbina de varios tamaños.Codo (Bomba Centrífuga)Las bombas centrífugas mueven un cierto volumen de líquido entre dos niveles; son pues, máquinas hidráulicas que transforman un trabajo mecánico en otro de tipo hidráulico. Los elementos constructivos de que constan son:a) Una tubería de aspiración, que concluye prácticamente en la brida de aspiración.b) El impulsor o rodete, formado por una serie de álabes de diversas formas que giran dentro de una carcasa circular. El rodete va unido solidariamente al eje y es la parte móvil de la bomba. El líquido penetra axialmente por la tubería de aspiración hasta el centro del rodete, que es accionado por un motor, experimentando un cambio de dirección más o menos brusco, pasando a radial, (en las centrífugas), o permaneciendo axial, (en las axiales), adquiriendo una aceleración y absorbiendo un trabajo.FotómetroSon instrumentos destinados a la medición de intensidades de focos luminosos. Su principio de funcionamiento está basado en las leyes de la fotometría. El más conocido de estos aparatos es el Fotómetro de Bunsen que consiste en un bastidor en cuyos extremos se colocan dos fuentes de diferente intensidad (una conocida y la otra incógnita) y entre ambas, un marco soporta una hoja de papel con una mancha de aceite. Dos espejos dispuestos en ángulo permiten observar simultáneamente ambas caras de la hoja.Caudalimetro de Vortice

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Los caudalímetros de vórtices miden el caudal con la ayuda de un cuerpo que genera vórtices. El principio básico de un medidor de vórtices es que los remolinos se desprenden del cuerpo a una frecuencia proporcional al caudal volumétrico. Los vórtices son detectados por distintos medios. A medida que los vórtices se van desplazando a través del caudalímetro, crean áreas alternadas de baja y alta presión. Y son estas presiones alternadas las que hacen responder a los elementos sensores. El elemento de detección produce una señal eléctrica de la misma frecuencia con que se generan los vórtices. Esta frecuencia es acondicionada en una salida de pulsos y/o analógica. La señal de salida es proporcional a la velocidad del fluido.UltrasónicoLos Caudalímetro ultrasónicos se puede aplicar en casi cualquier tipo de líquido que fluye. El método acústico de medición de caudal se basa en el hecho de que la velocidad de propagación de una onda acústica y la velocidad del flujo se suman vectorialmente. Este tipo de medidor de flujo mide la diferencia de tiempos de tránsito entre dos pulsos de ultrasonidos de transmisión aguas arriba t21 y aguas abajo t12 a través del flujo.Medidores de gas medición por placa de orificioEn estos medidores el cambio de presión es generado por un obstáculo, como una placa circular, ubicada en el flujo, actuando así la fuerza Drag sobre ese medidor. La placa circular se mantiene en el centro de la tubería por medio de una barra normal al flujo. Teniendo en cuenta que la aceleración del fluido en el espacio anular entre la placa y la tubería crea una presión reducida sobre la cara aguas abajo de la placa, la fuerza ejercida por el fluido sobre la placa será la diferencia entre las presiones sobre las superficies aguas arriba y aguas abajo de la placa, la cual tiende a mover la placa en la dirección del flujo. A esta fuerza se opone un par antagonista producido por la articulación, y el movimiento es detectado por un elemento secundario, es decir, un transmisor neumático de equilibrio de fuerzas o un transductor eléctrico de galgas extensométricas (strain gauge), situado al final de la barra soporte. Sistemas de medición por orificio, Tipos de orificiosLa placa de orificio es el elemento primario para la medición de flujo más sencillo, es una lamina plana circular con un orificio concéntrico, excéntrico ó segmentado y se fabrica de acero inoxidable, la placa de orificio tiene una dimensión exterior igual al espacio interno que existe entre los tornillos de las bridas del montaje, el espesor del disco depende del tamaño de la tubería y la temperatura de operación.1. Concéntrica: sirve para líquidos.2. Excéntrica: para gases.3. Segmentada: para fluidos que contienen un alto porcentaje de gases disueltos.En ocasiones a la placa de orificio se le perfora un orificio adicional en la parte baja de la placa para permitir el paso de condensados al medir gases, y en la parte alta de la placa para permitir el paso de gases cuando se miden líquidos.Ubicación de las placas de orificio de mediciónSe ubican en la unión de dos tuberías, ya que estas placas se colocan entre una conexión bridada. Su ubicación en la líneas de flujo es indiferente, con la única observación de que se deben colocar en tramos suficientemente rectos para producir un perfil de caudal totalmente desarrollado, ya sea horizontales o verticales. Tamaño y ubicación del orificioEl diámetro del orifico de la placa de orificio viene especificado en tablas, en ejemplo entre ellas está la tabla 3-D-1 del libro de ORIFICE METERING OF NATURAL GAS AND OTHER RELATED HYDROCARBON FLUIDS, paginas. 74 y 75 (PDF proporcionado por el Ing. Orlando Melgar).Medidas de presión y registro

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Estas se llevan en todo momento, pero también hay un factor de corrección que se debe tomar en cuenta Fbhg (factor de barómetro de mercurio, ya que la presión se toma en un momento estatico de flujo y la que en realidad nos interesa es la en flujo en movimiento, entonces dicho factor corrige el dato obtenido por el barómetro).CAPITULO No. 6TRANSPORTE Y ACUMULACIÓN DE GASIntroducciónEl transporte de gas se considera que es el camino hacia la distribución, la cual es la etapa final del sistema, ya que cuando el gas llega al consumidos, que puede ser residencial, comercial, industrial (como materia prima, combustible y/o reductor siderúrgico) o automotriz. En esta etapa el gas debe de responder a todos los rigurosos patrones de especificación, y estar prácticamente excepto de contaminantes, para no provocar problemas operacionales a los equipos, donde será utilizado como combustible o materia prima. Cuando fuere necesario, el gas natural también debe de tener olor, para que pueda ser detectado, cuando sea necesario.El transporte de gas natural, por lo general se realiza a través de gasoductos, en casos muy especiales puede ser transportado en cilindros de alta presión, en este caso es Gas Natural Comprimido (GNC). En estado líquido es transportado como Gas Natural Licuado (GNL). El gas natural puede ser transportado por medio de buques, barcazas y camiones criogénicos a temperaturas de –menos 160C (-160C). En este caso, que por lo general es metano en forma líquida, en donde su volumen se ha reducido 600 veces, con lo cual facilita su almacenamiento. En este caso para que gas pueda ser utilizado, tiene que revaporizarse en equipos adecuado.Sistemas de acumulaciónSistema de Gas: Un sistema de gas está conformado por un conjunto de instalaciones y equipos necesarios para el manejo de gas desde su extracción hasta los sitios de utilización. El gas es transportado a través de tuberías denominados gasoductos, también conocidos como líneas de distribución y recolección de gas, cuyos diámetros dependen del volumen de gas a transferir y la presión requerida de transmisión, su longitud puede variar de cientos de metros a miles de kilómetros, dependiendo de la fuente de origen, y el objetivo a donde debe de ser transportado Caudal uniforme en un sistema de oleoducto simpleEs a menudo deseable para aumentar el rendimiento de una tubería mientras se mantiene la misma caída de presión y nivel. Esta necesidad se puede producir cuando los nuevos pozos de gas se desarrollan  una zona atendida por una tubería existente debe ser "la presión ha sido reducida" debido a su edad, (por la corrosión, etc.) pero se desea mantener el mismo rendimiento.Oleoductos en serieSi una línea de transporte o recolección se constituye de secciones de diámetro diferentes, el gasto se puede obtener al determinar longitudes equivalentes a un diámetro común.

Oleoductos en paralelo

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En un sistema de tuberías en paralelo, se tienen las mismas pérdidas de presión en cada una de las ramas y el gasto total equivale a la suma de los gastos de cada rama o lo que es lo mismo, a obtener un diámetro equivalente al número de ramas consideradas.

Oleoductos en bucle Más a menudo en el diseño de complejos sistemas de transmisión, sólo una parte de la línea es paralela, esto se conoce como bucle.  La línea original consistía en los segmentos A y C, del mismo diámetro.El sistema de gasoductos de bucle puede ser representado por un sistema de serie. Para obtener el caudal total, la sección de bucle se resuelve como una  situación del flujo de la serieLas ecuaciones ayudan a determinar el tamaño de la tubería de forma total o parcial en paralelo una línea original a fin de aumentar la capacidad del sistema en una cantidad fija

Oleoductos en bucleEl sistema donde la salida no tiene efecto sobre la acción del control, no hay comparación entre el valor medido en la salida respecto ala entrada, es el camino que sigue la señal sin retroalimentaciónControladores de presión y temperaturaPresión:Se compone por:

Medidores de presión a la entrada y salida del estanque Funcionamiento:

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Dado que esta presión en la salida es proporcional a la altura del líquido en ese punto y a su peso específico. (P = r·g·h)

La presión en la entrada es necesaria si el tanque está cerrado. Limitaciones: Sólo se puede utilizar en tanques o depósitos no presurizados Aplicaciones: Adecuados para el agua, aceite, combustibles y la mayoría de líquidos

industriales temperatura Los sensores de temperatura se catalogan en dos series diferentes: TD y

HEL/HRTS. Estos sensores consisten en una fina película de resistencia variable con la temperatura (RTD) y están calibrados por láser para una mayor precisión e intercambiabilidad. Las salidas lineales son estables y rápidas

CAPÍTULO No. 7TRANSFERENCIA DE CALORPrincipio de transferencia de calorTransferencia de calor, en física, proceso por el que se intercambia energía en forma de calorentre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distintatemperatura. El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tresprocesos pueden tener lugar simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos. Por ejemplo, el calor se transmite a través de la pared de una casa fundamentalmente por conducción, el agua de una cacerola situada sobre un quemador de gas se calienta en gran medida por convección, y la Tierra recibe calor del Sol casi exclusivamente por radiación.

El calor puede transferirse de tres formas: por conducción, por convección y por radiación.

La conducción es la transferencia de calor a través de un objeto sólido: es lo que hace que el asa de un atizador se caliente aunque sólo la punta esté en el fuego.

La convección transfiere calor por el intercambio de moléculas frías y calientes: es la causa de que el agua de una tetera se caliente uniformemente aunque sólo su parte inferior esté en contacto con la llama.

La radiación es la transferencia de calor por radiación electromagnética (generalmente infrarroja): es el principal mecanismo por el que un fuego calienta la habitación.

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