Gas Natural y su ComposiciÓn

ViscosidadViscosidad y TemperaturaFactor KViscosidad de MezclaPour pointPresion de vaporcompresibilidad

Gas Natural Licuado (GNL) y su ComposiciónEl gas natural licuado (GNL) es gas natural que ha sido

enfriado hasta el punto que se condensa a líquido. Este proceso se denomina Licuefacción.

El proceso de licuefacción requiere la extracción de componentes como el agua, dióxido de carbono y otros.

Como resultado, el GNL está compuesto en su mayoría de metano.

Factores que incluyen en el diseño de la tuberíaLas condiciones de diseño incluyen presión

temperaturas y otras condiciones, tales como movimientos sísmicos, choques de fluido, gradientes térmicos y número de ciclos de varias cargas.

Determinación del diámetro de la tubería, el cual depende fundamentalmente de las condiciones del proceso, es decir, del caudal, la velocidad y la presión del fluido.

Selección de los materiales de la tubería con base en corrosión, fragilización y resistencia.

Selección de las clases de "rating" de bridas y válvulas.

Factores que incluyen en el diseño de la tuberíaCálculo del espesor mínimo de pared para las

temperaturas y presiones de diseño, de manera que la tubería sea capaz de soportar los esfuerzos tangenciales producidos por la presión del fluido.

Establecimiento de una configuración aceptable de soportes para el sistema de tuberías.

Análisis de esfuerzos por flexibilidad para verificar que los esfuerzos producidos en la tubería por los distintos tipos de carga estén dentro de los valores admisibles, a objeto de comprobar que las cargas sobre los equipos no sobrepasen los valores límites, satisfaciendo así los criterios del código a emplear.

Factores que incluyen en el diseño de la tuberíaViscosidadViscosidad y TemperaturaFactor KViscosidad de MezclaPour pointPresion de vaporcompresibilidad

ETAPAS DE UN PROYECTO DE

GASEODUCTOS

OBTENCION DE DATOSVolumen de gas para cada punto de entrega

Volumenes de gas para transportar para cada punto de entrega en cada año de la vida util de la instalacion.

ComposicionNecesito saber la de la mezcla de gas a transportar con propiedades definidas, se recomienda tratantes para evitar formación de hidratos.

Presion y TemperaturaConocer las P y T disponibles en plantas de producción y tratamiento

Datos climáticosEspecialmente en las regiones atravesadas son importantes para cálculos de temperaturas de flujos y en el caso de uso de compresores movidos por turbinas de gas y las potencias de los mismos

Naturaleza del TerrenoRegión atravesada, densidad, conductibilidad térmica de los materiales de los suelos

OBTENCION DE DATOS

DETERMINACION DEL TRAZADO DE LA TRONCAL

Trazado Preliminar

Trazado Basico

Trazado Definitivo

DETERMINACION DEL TRAZADO DE LA TRONCAL

Trazado Preliminar

Aquí se usan mapas, cartas geográficas, estudios cartográficos productos de aéreo levantamientos, condiciones de viabilidad técnica y económica para la instalación del gaseoducto. Estos son datos ya existentes sobre la zona a trabajar.

DETERMINACION DEL TRAZADO DE LA TRONCAL

Trazado BasicoAquí se hace un estudio, reconocimiento local y elevación de campo. Se trabaja sobre el trazado preliminar.

Trazado DefinitivoSe hace un trazo trazo ejecutado a partir del trazado básico adjuntando una eficiencia del proyecto y la construcción del gaseoducto.

ESTUDIO TECNICO-ECONOMICO

LDN° estacionesMaterialCompresor(pot)

La variedad de esta información nos dará un conjunto de alternativas de la cual se escogerá obviamente la mas viable

PARA CALCULAR LOS DIFERENTES DIAMETROS

Esto se calcula a partir de la relación de velocidades, asi:

V =

Sabemos que las velocidades del gas adopta valores entre 2 m/s y 15 m/s

ESTUDIO TECNICO-ECONOMICO

22 *4

***

*4

D

ZZ

TT

PP

Q

D

Q

Entonces para los diámetros quedamos con la siguiente formula: Para Gas Natural, Z= 0.85 y T= 20°C(293°K)

D = 0.001157 *

Qo : flujo a To P : presión de transporte. D : diámetro de la línea en metros. Q : caudal en condiciones de flujo(m3/seg). Qo: caudal en condiciones de referencia o normales N m3/hr. Z : factor de compresibilidad a condiciones de flujo. Zo : factor de compresibilidad a condiciones de referencia o normales. V : velocidad del fluido en la línea (m/seg).

ESTUDIO TECNICO-ECONOMICO

VPZTQ

***

De modo general gasoductos de diámetros de 10” y/o mayores, se

consideran gaseoductos debido a altas presiones operativas.

ESTUDIO TECNICO-ECONOMICO

Generalmente se asume lo siguiente para determinar el costo de capital:

Asumir 12$/pulgada/m para la tubería montada.

1500$/HP costo de estaciones de compresión.

Tarifa = (costo de capital + costo de operación)/volumen

transportado anual

ESTUDIO TECNICO-ECONOMICO

Faja de Diámetros:

Los diámetros a estudiar son calculados a partir de velocidades adecuadas de transporte, para gas se adopta: 2<V<15 m/seg.

La velocidad es definida por :

V=22 *

4

***

*4

D

ZZ

TT

PP

Q

D

Q

Obteniéndose: 

D = 0.001157* en metros;

Qo : flujo a ToP : presión de transporte. 

Donde:D : diámetro de la línea en metros.Q : caudal en condiciones de flujo(m3/seg).Qo: caudal en condiciones de referencia o normales N m3/hr.P : en condiciones de flujo Kgf/cm2.APo : en condiciones de referencia o normales; Po = 1.033 Kgf/cm2.AT : a condiciones de flujo (°K).To : a condiciones de referencia o normales ; To = 273°KZ : factor de compresibilidad a condiciones de flujo.Zo : factor de compresibilidad a condiciones de referencia o normales.V : velocidad del fluido en la línea (m/seg).

Para Gas Natural, Z= 0.85 y T= 20°C(293°K)

VPZTQ

***

Los diámetros serán dados por: a).- Diámetro Mínimo :

Dmin = 0.00455 *

b).- Diámetro Máximo:

Dmax = 0.01246 *

Dmin : diámetro mínimo interno de la línea (m)Dmax : diámetro máximo interno de la línea (m)Pmax : presión máxima en condiciones de flujo Kgf/cm2.APmin : presión mínima en condiciones de flujo Kgf/cm2.A

minPQ

maxPQ

SELECCIÓN DE RUTA

Líneas de tuberías de largos diámetros

generalmente by – pass built – up o áreas apretadamente pobladas, carreteras, etc., y sigue, tan lejos como sea factible, cruzando el país directo por carreteras, con debida permisión de obstáculos naturales y artificiales para la colocación de tuberías. Hay muy pocos obstáculos hoy con los cuales no podemos ser vencidos por la tecnología permitida. Factores económicos junto con el ambiente y seguridad son la principal consideración.

OBSTACULOS

SEGURIDAD Y REQUERIMIENTOS DE OPERACION

Zonas sobre pobladas presentan las dificultades principales, y por esta razón debería ser evitado tanto como sea posible.

 Accidentes en áreas pobladas

Es necesario tomar precauciones adicionales relativas a las estructuras y mantenimiento, tal como usar tuberías reforzadas, conforme con las regulaciones de seguridad

SEGURIDAD Y REQUERIMIENTOS DE OPERACIONFerroviarios Eléctricos---Problemas de

Corrosión

Debido al alto contenido de metal, estos pueden ser usualmente eliminados por protección catódica, pero si las rutas de la línea de tubería y los rieles forman modelos certeros, el problema puede ser complicado

Prohibido en zonas minerasExiste un alto peligro a las hora de bajar el nivel del suelo.

SEGURIDAD Y REQUERIMIENTOS DE OPERACION La protección sistemática en zonas de

apresamiento de agua; en estos casos tener mucho cuidado pues un agujero en una tubería podría contaminar la provisión publica de agua.

Zonas con presiones estáticas altas: Los países montañosos también valles profundos causan presiones mas altas que las permitidas por tubería normal.