Hidraulica Nivel 1 Libro de Trabajo

HIDRAULICA NIVEL 1 - LIBRO DE TRABAJOTABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCION ________________________________________________ Propsitos del Mdulo __________________________________________ EJERCICIO DE EJEMPLO Introduccin __________________________________________________ Baches y Cambios de Densidad ____________________________________

1 1

3 4

PROBLEMA 1 __________________________________________________ 19 PROBLEMA 2 __________________________________________________ 25 GLOSARIO ____________________________________________________ 32 RESPUESTAS ____________________________________________________ 34

ATENCIONEl personal de operaciones usa tecnologa para alcanzar metas especficas. Un objetivo clave del programa de entrenamiento es promover la comprensin de la tecnologa que el personal operativo, usa en su trabajo diario. Este programa de entrenamiento refuerza la relacion trabajo-habilidades mediante el suministro de informacin adecuada de tal manera que los empleados de oleoductos la puedan aplicar in mediatamente. La informacin contenida en los mdulos es terica. El fundamento de la informacin bsica facilita el entendimiento de la tecnologa y sus aplicaciones en el contexto de un sistema de oleoducto. Todos los esfuerzos se han encaminado para que reflejen los principios cientficos puros en el programa de entrenamiento. Sin embargo en algunos casos la teora rie con la realidad de la operacin diaria. La utilidad para los operadores de oleoductos es nuestra prioridad mas importante durante el desarrollo de los temas en el Programa de Entrenamiento para el Funcionamiento de Oleoductos.

HIDRAULICA NIVEL - 1 LIBRO DE TRABAJOIntroduccin al Comportamiento de Fluidos

1995 IPL Technology & Consulting Services Inc. Reproduccin Prohibida (Feb. 26, 1996)IPL TECHNOLOGY & CONSULTING SERVICES INC. 7th Floor IPL Tower 10201 Jasper Avenue Edmonton, Alberta Canada T5J 3N7 Telephone +1-403-420-8489 Fax +1-403-420-8411 Reference: 1.7 SP hyd, level 1 - wkbk, November, 1997

HABILIDADES DE ESTUDIOPara que el aprendizaje de los mdulos sea ms efectivo, se sugiere tener en cuenta las siguientes recomendaciones. 1. Trate de que cada periodo de estudio sea corto pero productivo (de 10 a 45 minutos). Si usted ha establecido que estudiar durante los cinco dias de la semana un total de dos horas por da, separe los tiempos de estudio con periodos de descanso de dos a cinco minutos entre cada sesion. Recuerde que generalmente una semana de auto estudio reemplaza 10 de horas de asistencia a clases. Por ejemplo si usted tiene un periodo de tres semanas de autoestudio, deber contabilizar treinta horas de estudio si quiere mantener el ritmo de la mayora de los programas de aprendizaje. 2. Cuando usted est estudiando establezca conexiones entre captulos y tareas. Entre ms relaciones logre hacer le ser ms fcil recordar la informacin. 3. Hay cuestionarios de autoevaluacin al final de cada seccin del mdulo. Habitualmente el responder a estos cuestionarios incrementar su habilidad para recordar la informacin. 4. Cuando est leyendo una seccin o un mdulo, primero de un vistazo rpido a toda el material antes de comenzar la lectura detallada. Lea la introduccin, conclusiones y preguntas al final de cada seccin. A continuacin como una tarea separada estudie los encabezados, grficos, figuras y ttulos. Despues de esta excelente tcnica de revision previa, usted estar familiarizado con la forma como est organizado el contenido. Despus de la lectura rpida continue con la lectura detallada. Su lectura detallada, refuerza lo que ya usted ha estudiado y adems le clarifica el tema. Mientras usted este realizando esta lectura detngase al final de cada sub-seccin y pregntese Que es lo que he acabado de leer? 5. Otra tcnica de estudio til es escribir sus propias preguntas basadas en sus notas de estudio y/o en los titulos y subtitulos de los mdulos.

6. Cuando est tomando notas en el saln de clases considere la siguiente tcnica. Si usa un cuaderno de de argollas escriba solo en las pgina de la derecha. Reserve las pgina de la izquierda para sus propias observaciones, ideas o reas en las que necesit e aclaraciones. Importante: escriba las preguntas que su instructor hace, es posible que usted las encuentre en el custrionario final. 7. Revise. Revise. Revise, El revisar el material aumentar enormemente su capacidad de recordar. 8. El uso de tarjetas para notas, le ayudar a identificar rpidamente reas en las cuales usted necesita repasar antes de un exmen. Comience por ordenar a conciencia las tarjetas despus de cada sesin de lectura. Cuando aparezca una nueva palabra, escrbala en una cara de la tarjeta y en el reverso escriba la definicin. Esto es aplicable para todos los mdulos. Por ejemplo, simbolos qumicos/que representan; estacin terminal/defincin; una sigla(acronismo)/que significa. Una vez haya compilado sus tarjetas y se este preaparando para una prueba, ordnelas con el lado que contiene las palabras hacia arriba; pase una tras otra para verificar si usted sabe que hay en el reverso. Se ha preguntado usted por qu gastar tiempo innecesario en significados o conceptos? Porque las tarjetas que no pudo identificar, le indican las reas en las cuales necesita reforzar su estudio. 9. Adicionalmente estos mdulos tienen identificados mtodos de enseanza especfica para ayudar a la comprensin del tema y su revisin. Los trminos (palabras, definiciones), que aparecen en negrilla estn en el glosario. Para relacionar la informacin de los trminos y su significado, los nmeros de las pginas aparecen en las definiciones del glosario con el objeto de identificar donde apareci el trmino por primera vez en el txto. Las definiciones que en el glosario no tienen ningn nmero de pgina es importante de igual manera entenderlas, pero estn completamente explicadas en otro mdulo.

HIDRAULICA NIVEL - LIBRO DE TRABAJO

Un operador de oleoducto, debe estar preparado para realizar clculos hidrulicos para entender como un lquido se comporta en un oleoducto. Adems, la habilidad de hacer clculos hidrulicos le permite al operador entender que esta sucediendo en el oleoducto, an cuando la informacin sea limitada. Hidralica nivel 1 presenta la teora relativa a clculos de hidrosttica. El mdulo le permite al operador practicar haciendo clculos de hidrosttica. La primera parte de este mdulo es un muestreo de problemas que le permite entender como calcular la presin esttica de la lnea e identificar que sucede en un segmento del oleoducto, adems muestra como detectar una supuesta fuga. Los problemas muestran las direcciones paso a paso y explican la solucin total para cada segmento del oleoducto. Los problemas 1 y 2 muestran las unidades del sistema ingls que se utilizan en los sistemas de oleoductos: presin (psi), cabeza (pies,ft). Las soluciones se encuentran al final de este mdulo. Adicionalmente el glosario de la pgina 19, suministra un listado de trminos usados frecuentemente en hidrulica. Refirase a este glosario si usted encuentra un trmino confuso o desconocido.

INTRODUCCION

Este mdulo presenta informacin de los siguiente propsitos: Muestra la relacin entre la gravedad especfica y cabeza esttica de presin. Muestra cmo calcular la presin cuando se conocen la cabeza esttica y la gravedad especfica. Define la Mxima Presin de Operacin (MPO).(Maximum Operating Pressure).

PROPOSITOS DEL MODULO

PROPIEDADES DE LOS LIQUIDOS VISCOSIDAD DENSIDAD Y GRAVEDAD ESPECIFICA PRESION DE VAPOR EFECTOS DE TEMPERATURA EN LIQUIDOS HIDRAULICA NIVEL - 1

PRERREQUISITOS

1


SECCION 1

EJERCICIO DE EJEMPLOEs necesario estar en capacidad de calcular la presin esttica durante la parada de la lnea para determinar un apropiado entendimiento y respuesta a los cambios de presin y a formular un procedimiento correcto de arranque. Calculando el gradiente hidrosttico (el gradiente total de cabeza esttica) ayudar a determinar si existe alguna de las siguientes condiciones: una fuga en la lnea una separacin de la columna (y el grado de separacin) y si ha sido excedida la mxima presin de operacin (MPO). La Mxima Presin de Operacin (MPO) es la mxima presin a la cual un punto determinado en una lnea puede trabajar. Todos los puntos de la tubera tienen un lmite mximo de presin. Esta presin est limitada por diseo o cdigo y/o por los resultados de una prueba de presin hidrosttica. Las agencias gubernamentales son los entes primarios que tienen jurisdiccin para definir MPO. Los siguientes ejercicios muestran como calcular el gradiente esttico en un segmento de lneas entre estaciones de bombeo y como usar el gradiente esttico para determinar la presencia de las condiciones anteriores

INTRODUCCION

Despus de esta seccin, usted estar en capacidad de alcanzar los siguientes objetivos: entender la relacin entre la gravedad especfica y cabeza de presin esttica. calcular la presin conociendo la cabeza esttica de presin y la gravedad especfica. entender el trmino de Mxima Presin de Operacin (MPO).

OBJETIVOS

3

PROGRAMA DE ENTRENAMIENTO PARA OPERACIONES DE DUCTOS

BACHES Y CAMBIOS DE DENSIDAD

Para encontrar el gradiente total de presin para una longitud determinada de tubera se debe conocer por lo menos la presin en un punto al igual que la gravedad especfica de cada bache en el segmento. En el siguiente ejemplo la comunicacin se ha perdido en todos los puntos a lo largo del segmento de la lnea, menos en la estacin B, donde la presin marca 160 psi. Entre A y B existen tres diferentes baches con gravedad especfica diferente que complica el problema de establecer la presin total de la lnea. Encuentre la presin en cada punto de elevacin del perfil y establezca la presin total de la lnea. Determine si la columna se ha separado en el punto ms alto. Los siguientes smbolos se han usado para describir las variables para los clculos: P = presin (psi)

GW = Gradiente esttico de presin para sola agua = 0.4333 psi/pie SG H i EL = Gravedad especfica = Cabeza pies = interfase = elevacin pies

EL = Cambio (incremento) de elevacin HT = Gradiente total de cabeza esttica pies HP = Punto mas elevado

De la figura 1a a la 1e se muestra el segmento de la lnea entre los puntos A y D. Con la informacin mostrada le mostrar como calcular las presiones a lo largo de la lnea.

4


4500 4000 Cabeza de Elevaci n (ft) 3500 3000 40453600

4500 4000 3500 3000 2500 2000 1600BACHE 1: 0.830 BACHE 2: 0.920 BACHE 3: 0.720

2500 2000

1600 A Segmento 1 Estaci n A a B B Punto Alto C D

Figura 1a segmento 1 -estacin A a B.

Para seguir con los clculos, refirase ahora a la figura 1a, el perfil de elevacin.

SEGMENTO 1. Mtodo para el Segmento 1 Encuentre y grafique el gradiente total esttico entre las estaciones A y B. 1. Convierta la presin conocida (PB) en B en cabeza de presin en pies (ft) resolviendo en l a frmula de presin esttica la variable HB P por tanto: HB Dado que: PB GW SG HB HB = PB GW x SG = GW x SG x HB

= 160 psi = 0.4333 psi/ft = 0.830 = 160 0.4333 x 0.830

= 445 pies

5


2. Determine el cambio en elevacin (EL) entre la estacin A y B. Dado que: EL = ELB - ELA ELB = 3600 ft. ELA = 3000 ft. EL = 3600 - 3000 EL = 600 ft 3. Agregue los cambios en elevacin (EL) entre A Y B y smele la presin esttica en pies (HB) en la estacin B para encontrar la cabeza (HA) en la estacin A. Dado que: HA = HB + EL HB = 445 ft EL = 600 ft HA = 445 + 600 HA = 1045 ft 4. Encuentre el gradiente en cabeza de presin esttica HT en A . HT = ELA + HA Dado que: ELA = 3000 ft HA = 1045 ft HT = HT = 3000 + 1045 4045 ft

El valor de HT es constante siempre y cuando la gravedad especfica del bache sea la misma para toda el rea en consideracin (entre los puntos A y B). Para comprobar su clculo determine el gradiente de presin esttica (HT) en B. Dado que: HT = ELB + HB ELB = 3600 ft HB = 445 ft HT = 3600 + 445 HT = 4045 ft Dibuje una lnea entre los puntos A y B para establecer el gradiente total esttico a 4045 ft

6


Ahora podr determinar las condiciones de presin entre A y B .En este segmento la presin total de la lnea indica si las presiones son excesivas altas bajas. 5. Convierta la cabeza en pies a psi, para identificar si est por encima o por debajo del lmite de presin. Establezca la presin en A. PA = GW x SG x HA Dado que: GW SG HA PA PA = 0.4333 psi/ft = 0.830 = 1045 ft = 0.4333 x 0.830 x 1045 = 376 psi4500 40454001 3600

4500 4000 Cabeza de Elevaci n (ft) 3500 3000

4000 3500 3000 2500 2000 1600

2500 2000BACHE 1: 0.830 BACHE 2: 0.920 BACHE 3: 0.720

1600 A B Punto Alto Segmento 2 Esatci n B a Punto Alto C D

Figura 1b Segmento 2 - Estacin B hasta punto alto.

SEGMENTO 2 Pasos para el segmento 2 Para seguir este clculo refirase al perfil de elevacin, en la figura 1b. Este segmento verifica la separacin de columna. La separacin de columna tiende a ocurrir en los puntos de baja de presin. Recuerde que el punto de ms alta elevacin, es el punto de ms baja presin. Para encontrar la lnea de presin total entre la estacin B y el punto alto (HP), siga exactamente los mismos pasos del segmento 1.

7


1 Convierta presin conocida en B a cabeza de presin esttica (ft) resolviendo la variable H en la frmula. Busque nuevamente la solucin porque la gravedad especfica del bache en este segmento es diferente a la del segmento 1. PB = GW x SG x H por tanto, HB = Dado que: PB GW x SG

PB = 160 psi GW = 0.4333 psi/ft SG = 0.920 HB = 160 0.4333 x 0.920

HB = 401 ft La cabeza en pies es menor con crudo de 0.920 que con crudo de 0.830 porque el petrleo crudo con mayor gravedad especfica (y densidad) requiere menor altura (o cabeza) por tener la misma presin. 2. Encuentre el cambio de elevacin (EL), entre la estacin B y HP. EL = ELB - ELHP Dado que: ELB = 3600 ft ELHP = 4000 ft EL = 3600 - 4000 EL = -400 ft 3. Adicione el cambio en elevacin (EL) entre B y HP a la cabeza (HB) en la estacin B para encontrar la cabeza (HHP) en HP. Dado que: HHP = HB + EL HB = 401 ft EL = -400 ft HHP = 401 + (-400) HHP = 1 ft

8


4. Encuentre el gradiente esttico total (HT) en HB. Dado que: HT = ELB + HB ELB = 3600 ft HB = 401 ft HT = 3600 + 401 HT = 4001 ft El valor de HT es constante siempre y cuando la gravedad especfica a lo largo del bache sea la misma para todo el rea en consideracin (entre B y HP). Revise sus clculos encontrando el gradiente esttico total (HT) en HP. HT = ELHP + HHP Dado que: ELHP = 4000 ft HHP = 1 ft HT = 4000 + 1 HT = 4001 ft Trace la lnea entre los puntos B y HP para establecer el gradiente esttico total. El gradiente esttico total (HT) sobrepasa la cspide por 1 ft. Se sabe que los componentes lquidos de petrleo crudo (butano, propano, etc.) se vaporizan a presiones menores que 3 o 4 psi. Con solo mirar el diagrama, se observa que la columna se ha separado en el punto mas alto. 5. Con la presin establecida en HP, revise si la suposicin que la columna se ha separado es correcta. Convierta la cabeza de ft a psi. Establezca la presin en HP. PHP GW SG HHP PHP PHP = = = = = = GW x SG x HHP 0.4333 psi/ft 0.920 1 ft 0.4333 x 0.920 x 1 0.4 psi

por tanto:

9


La cabeza de presin es menos de 3 o 4 psi, por tanto nuestro supuesto de que la columna se est separando es correcta. Puesto que la cabeza de presin es tan baja se requerir tiempo adicional despus del arranque para establecer flujo y presin a la estacin que est justo aguas abajo. Separaciones de columna ms severas causadas por drenajes aguas abajo requerirn an un periodo ms largo de bombeo para restablecer la presin y el flujo en la estacin aguas abajo.4500 4000 Cabeza de Elevaci n (ft) 3500 30002700

4500 40454000 3600

4001

4000 3500 3000 2500 2000 1600

2500 2000BACHE 1: 0.830 BACHE 2: 0.920

1600BACHE 3: 0.720

A

B Punto Alto Segmento 3 Punto Alto a Esatci n C

C

D

Figura 1c Segmento 3-Punto Elevado en la Estacin C

SEGMENTO 3 Mtodo para el segmento 3 Para seguir con estos clculos refirase ahora al perfil de elevacin de la figura 1c. Para encontrar la lnea de presin total entre el punto elevado y la estacin C, siga exactamente los mismos pasos que para los segmentos 1 y 2. 1. Convierta la presin conocida en HP a cabeza (ft). Resuelva nuevamente la ecuacin de presin esttica o simplemente refirase a los pasos del segmento 2 porque la gravedad especfica de este bache se mantiene en 0.920. Si usted no tiene seguridad de los clculos previos para el segmento, podr verificarlos resolviendo la frmula para la variable H y encontrando la solucin aqu: P = GW x SG x H

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por tanto, HHP = Dado que: PHP GW x SG

PHP = 0.4 psi GW = 0.4333 psi/ft SG = 0.920 HHP = 0.4 0.4333 x 0.920

HHP = 1 ft La cabeza es 1 ft para que estemos seguros de nuestros clculos.

2. Encuentre el cambio en elevacin (EL) entre HP y la estacin C. EL = ELHP - ELC Dado que: ELHP = 4000 ft ELC = 2700 ft EL = 4000 - 2700 EL = 1300 ft 3. Agregue los cambios en elevacin (EL) entre HP y C a la presin en pies de cabeza (HHP) en HP para encontrar la cabeza (HC) en la estacin C. Dado que: HC = HHP + EL HHP = 1 ft EL = 1300 ft HC = 1 + 1300 HC = 1301 ft 4. Encuentre el gradiente de cabeza esttica (HT) en el punto elevado, HP. HT = ELHP + HHP Dado que: ELHP = 4000 ft HHP = 1 ft HT = 4000 + 1 HT = 4001 ft

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El valor de HT es constante siempre y cuando la gravedad especfica a lo largo del bache sea la misma para todo el rea en consideracin. (entre HP y C). Verifique su clculo encontrando el gradiente total de cabeza esttica (HT) en C. Dado que: HT = ELC + HC ELC = 2700 ft HC = 1301 ft HT = 2700 + 1301 HT = 4001 ft Trace una lnea entre el punto HP y C para determinar el gradiente total de cabeza esttica. Note que el gradiente total de cabeza esttica se establece de B a C. Ya se ha verificado la cabeza en el punto elevado, para verificar la separacin de la columna. Se estableci en los pasos del segmento 2 que hay separacin de columna en HP. El segmento 3 parece mostrar que la presin aguas abajo, aumenta suficientemente la presin para colapsar la columna de vapor y re-licuarla. Verifique lo anterior convirtiendo la cabeza en C a presin (psi).

5. Establezca la presin en C y convierta la cabeza de pies a psi. Establezca la presin en HP. por tanto: PC GW SG HC PC PC = = = = = = GW x SG x HC 0.4333 0.920 1301 ft 0.4333 x 0.920 x 1301 519 psi

Una presin de 519 psi fcilmente mantiene a los hidrocarburos livianos en forma lquida. La columna de vapor colapsar aguas abajo.

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4500 4000 Cabeza de Elevaci n (ft) 3500 30002700

4364 40454000 3600

4500 4000 3500 3000 2500 2000 1600

4001

2500 2000BACHE 1: 0.830 BACHE 2: 0 .920

1600BACHE 3: 0.720

A

B Punto Alto

C Segmento 4 Estaci n C a Estaci n D

D

Figura 1d Segmento 4 - Estacin C a D

SEGMENTO 4 Mtodo para el segmento 4 Para realizar este clculo, refirase al perfil de la elevacin, en la figura 1d. Para averiguar la presin total de lnea entre la estacin C y D siga los mismos pasos que en los Segmentos 1, 2 y 3. 1. Convierta la presin conocida en C a cabeza (pies) resolviendo la frmula de presin esttica para la variable H. Tiene que encontrar nuevamente la solucin ya que la gravedad especfica de este bache es diferente que la del Segmento 2. P por tanto: HC = PC GW x SG Dado que: PC = 519 psi GW = 0.4333 psi/ft SG = 0.720 HC = 519 0.4333 x 0.720 = GW x SG x H

HC = 1664 ft

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2. Encuentre el cambio de elevacin (EL) entre la estacin C y D. Dado que: EL = ELC - ELD ELC = 2700 ELD = 2000 EL = 2700 - 2000 EL = 700 ft 3. Agregue el cambio de elevacin (EL) entre C y D a la presin de cabeza en pies (HC) en la estacin C para encontrar la cabeza (HC) en D. Dado que: HD = HC + EL HC = 1664 ft EL = 700 ft HD = 1664 + 700 HD = 2364 ft 4. Encuentre el gradiente total de cabeza esttica (HT) en C. Dado que: HT = ELC + HC ELC = 2700 ft HC = 1664 ft HT = 2700 + 1664 HT = 4364 ft El valor de HT es constante siempre y cuando la gravedad especfica del bache sea la misma para toda el rea en consideracin. (Entre C y D).Verifique su clculo encontrando el gradiente esttico total (HT) en D. Dado que: HT = ELD + HD ELD = 2000 ft HD = 2364 ft HT = 2000 + 2364 HT = 4364 ft Trace una lnea entre el punto C y HP para establecer el gradiente esttico total.

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5. Establezca presin en psi en D. Dado que: PD = GW x SG x HD HHP = 2364 ft GW = 0.4333 SG = 0.720 PD = 0.4333 x 0.720 x 2364 PD = 738 psi4500 4000 Cabeza de Elevaci n (ft) 3500 30002700

4364 40454000 3600

4500 4000 3500Gradiente esttico total real

4001

Gradiente esttico total calculando

3301

3000 2500 2000 1600

2500 2000BACHE 1: 0.830 BACHE 2: 0 .920

1600BACHE 3: 0.720

A Segmento 1 Estaci n A a Estaci n B

B Punto alto Segmento 2 Estaci n B a Punto Alto Segmento 3 Punto Alto a Estaci n C

C Segmento 4 Estaci n C a Estaci n D

D

Figura 1e Segmento 5 estacin C a D con fuga

SEGMENTO 5 Mtodo para Segmento 5 - fuga. Los primeros cuatro pasos le han mostrado como calcular la presin esttica en la lnea y trazar las lneas para un segmento de tubera. Estos clculos estn basados en el conocimiento de la presin actual y la localizacin de los baches. Sin embargo, despus de la restauracin de las comunicaciones, si la presin est por debajo de un gradiente de presin esttica en un rea de ese segmento, usted debe sospechar que existe una fuga. Si este es el caso, debe comparar la presin total actual de la lnea con la presin total calculada en la lnea. En los pasos del segmento 4, calculamos la presin en D = 738 psi, y el gradiente esttico de cabeza HT se muestra en 4364 ft. Sin embargo una vez que las comunicaciones se hayan restablecido, los transmisores de presin en la estacin C indican 187 psi y en la estacin D 406 psi. Estos valores son muy bajos comparados con los valores calculados. Use la presin real para calcular el gradiente esttico total de la lnea entre C y D.

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Presin Real Total de la Lnea Convierta la presin actual en D a cabeza (ft), utilizando la frmula para la presin esttica de la variable H y resulvalo. P = GW x SG x H por tanto, HD = Dado que: PD GW x SG

P = 406 psi GW = 0.4333 psi/ft SG = 0.720 HD = 406 0.4333 x 0.720

HD = 1301 ft 2. Enseguida, encuentre el cambio en elevacin (EL), entre las estaciones C y D. EL = ELD - ELC ELC = 2700 ft ELD = 2000 ft EL = 2000 - 2700 EL = -700 ft 3. Agregue el cambio en elevacin (EL), entre C y D a la cabeza (ft), en la estacin C, para encontrar la cabeza (HC) en C. Dado que: HC = HD + EL HD = 1301 ft EL = -700 ft HC = 1301 + (-700) HC = 601 ft

Dado que:

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4. Encuentre el gradiente, total de cabeza esttica (HT) en C. Dado que: HT = ELC + HC ELC = 2700 ft HC = 601 ft HT = 2700 + 601 HT = 3301 ft El valor de HT es constante siempre y cuando la gravedad especfica a lo largo del bache sea la misma para todo el rea en consideracin (entre C y D). Revise su clculo determinando el gradiente esttico total (HT) en D. Dado que: HT = ELD + HD ELD = 2000 ft HD = 1301 ft HT = 2000 + 1301 HT = 3301 ft Trace la lnea entre los puntos B y HP, para establecer el gradiente esttico total. En la figura, note que la presin total actual, de la lnea est muy por debajo de la original calculada. Debido a que las presiones son mucho menores que lo normal para el perfil de elevacin y densidad del bache, puede haber ocurrido una fuga.

SEGMENTO 6 Pasos para el Segmento 6 Refirase nuevamente a la figura 1d. Durante una parada de la lnea, los puntos bajos de elevacin son susceptibles de sobrepresionarse y exceder (MPO). Para determinar si la presin es anormalmente alta en los puntos bajos antes de las estaciones, usted debe calcular la presin esttica en estos puntos bajos.

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Por ejemplo; encuentre el punto ms bajo (LP), entre las estaciones C y D, por determinar la presin ms alta en este segmento. Reste de la presin total de la lnea , de la presin del punto ms bajo y convierta la diferencia en la presin de cabeza en pies. La MPO determinada para este segmento es 800 psi.

1. Determine la cabeza en el punto LP, restando el gradiente esttico total (HT) de la cabeza en el punto ms bajo LP. EL = HT - LP Dado que: HT = 4364 ft HLP = 1600 ft EL = 4364 - 1600 EL = 2764 ft 2. Establezca la presin en LP, convirtiendo esta cabeza esttica de pies a psi. PLP Dado que: GT SG HLP = = = = GW x SG x HLP 0.4333 psi/ft 0.720 2764 ft

PLP = 0.4333 x 0.720 x 2764 PLP = 862 psi En este segmento la MPO es superior. Para corregir esta situacin el operador necesita drenar la lnea para reducir los 62 psi de exceso.

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PROBLEMA 1Los siguientes clculos se refieren al perfil de elevacin mostrado en la Figura 1f.3000 HP2 HP1 2000 2000 HP3 3000

Cabeza Elevaci n (ft)

B1000 200 0 BACHE 1: 0.720 MP 0 25 50 Distancia 0. 35.0 60.0 135.0 160.0 187.5 200.0 i1

C

E D F G1000 200 i2 BACHE 2: 0.920 75 Elevacin(ft) 1000 1700 1500 1400 1600 1400 1250 100 125 Punto il i2 i3BACHE 3: 0.830

ALP1 i3BACHE 4: 0.910

0

150 Interfase 1 2 3

175 Distancia (mi) 50.0 150.0 175.0

200 Elevacin (ft) 1600 1500 1700 Elevacin (ft) 2000 2500 1700 490

Punto Estacin A A B B C C D D E E F F G Fin de Seccin PA = 347 psi

Punto alto/bajo Distancia (mi) 25.0 HP1 HP - Segmento 1 90.0 HP2 HP - Segmento 2 175.0 HP3 HP - interfase 3 100.0 LP1 LP - Segmento 2

Figura 1f Perfil de Elevacin

SEGMENTO 1 El objetivo del ejercicio es calcular los gradientes de elevacin estticos determinar si existe una condicin anormal de operacin. En este ejemplo, solo contamos con la lectura de presin en la elevacin A, 347 psi. Dese cuenta que las interfases de los baches no se encuentran alineados con las estaciones. Por lo tanto usted debe calcular la cabeza de presin total estableciendo el gradiente esttico entre interfases del bache despus en paro de la lnea. Para determinar las presiones en las estaciones o puntos altos y bajos, usted debe encontrar la diferencia entre la elevacin real y la cabeza de presin total de la lnea.

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Usando el perfil de elevacin dado: Calcule la lnea de cabeza total entre la estacin A y el bache de interfase 1. Trace una lnea entre los puntos A y la interfase 1, para establecer el gradiente total de cabeza esttica. Podr determinar las condiciones de presin en este segmento.

Preguntas para el Segmento 1 1. La columna de lquido se separa en algn punto en este segmento? 2. Identifique el millaje del punto con la presin ms alta entre la estacin A y la interfase 1. 3. Cul es la presin ms alta en (psi) en este segmento de lnea? 4. Cul es la cabeza ms alta en (ft) en este segmento? 5. Qu es importante del punto con la presin ms baja con respecto a su localizacin geogrfica? 6. Identifique el millaje del punto con presin ms baja. 7. Cul es la presin ms baja (psi), en este segmento? 8. Cul es la cabeza ms baja (ft), en este segmento? 9. Qu es importante del punto con la presin ms baja con respecto a su localizacin geogrfica? 10. Cul es la cabeza (ft), en la estacin B ? 11. Cul es la presin (psi), en la estacin B?

Las respuestas estn al final del mdulo.

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SEGMENTO 2 Calcule la cabeza total entre la interfase 1 y la interfase 2 . Trace una lnea desde la interfase 1 a la 2, para establecer el gradiente total de cabeza esttica. Usted podr determinar las condiciones de presin en este segmento.

Preguntas para el Segmento 2 1. La columna se separa en algn punto en este segmento? 2. Identifique el millaje del punto con presin ms alta entre las interfases. 3. Cul es la presin (psi), es ese punto? 4. Cul es la cabeza (ft), en ese punto? 5. La MPO entre estas interfases es 780 psi. Ha sido sobrepasada la MPO? 6. Qu es lo importante de este punto respecto a su localizacin geogrfica? 7. Identifique el millaje del punto con ms baja presin. 8. Cul es la presin (psi), en ese punto? 9. Qu es lo importante de este punto respecto a su localizacin geogrfica? 10. Cul es el gradiente total de cabeza esttica (HT), entre estas interfases? 11. Cul es la presin (psi), en la estacin C? 12. Cul es la cabeza (psi), en la estacin D?


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SEGMENTO 3 Calcule la cabeza total entre la interfase 2 la interfase 3. Trace una lnea desde la interfase 2 a la 3, para establecer el gradiente total de cabeza esttica. Usted podr determinar las condiciones de presin en este segmento.

Preguntas para el Segmento 3 1. La columna se separa en algn punto en este segmento? 2. Identifique el millaje del punto con presin ms alta entre las interfases. 3. Cul es la presin (psi), es ese punto? 4. Cul es la cabeza (ft), en ese punto? 5. Qu es lo importante de este punto respecto a su localizacin geogrfica? 6. Identifique el millaje del punto con ms baja presin. 7. Cul es la presin (psi), en ese punto? 8. Qu es lo importante de este punto respecto a su localizacin geogrfica? 9. Cul es el gradiente total de cabeza esttica (HT), entre estas interfases? 10. Cul es la presin (psi), en la estacin E? 11. Cul es la cabeza (psi), en la estacin E?


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SEGMENTO 4 El mecnico de la estacin F, telefone para informar que la presin manomtrica es de 145 psi Calcule la cabeza total entre la interfase 3 y el final del segmento de la lnea. Trace una lnea desde la interfase 3 hasta el final del segmento de la lnea para establecer el gradiente total de la cabeza esttica. Usted podr determinar las condiciones de presin de este segmento. Preguntas para el Segmento 4 1. Cul es el total de cabeza calculada para este segmento? 2. Cul es la cabeza actual (ft) , para este segmento basada en la presin manomtrica? 3. Qu indica la diferencia entre la cabeza de presin calculada y la registrada?


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PROBLEMA 2Para seguir estos clculos, tome como referencia el perfil. Figura 1g.6,000 6,000

HP2

Cabeza del Elevacin (ft)

5,000

5,000

HP14,000

C D E F G

4,000

3,000

3,000

2,000

B Ai1 i2BATCH 2: 0.910 100

2,000

i3BATCH 3: 0.820 150

LP1BATCH 4: 0.870 200

i41,000

1,000

BATCH 1: 0.720MP

BATCH 5: 0.840 250 300 320

0

50

SEGMENTO 1

SEGMENTO 2

SEGMENTO 3

SEGMENTO 4

SEGMENTO 5

Punto Estacin A A B B C C D D E E F F G Finde Seccin PC = 363 psi

Distancia 0 38 88 150 230 278 320

Elevacin (ft) 1750 2250 4000 3750 3250 3500 3375

Punto il i2 i3 i4

Interfase 1 2 3 4

Distancia 60 120 180 260

Elevacin (ft) 2500 4125 3625 3750 Elevacin (ft) 4300 5250 750

HP1 HP2 LP1

Punto alto/bajo Distancia (mi) 105 HP - Segment 2 220 HP - Segment 4 240 LP - Segment 4

Figura 1g

En este ejemplo las interfases del bache, no estn en lnea con las estaciones. La nica lectura de presin disponible est en la estacin C (363 psi). Antes de responder las preguntas referentes al Segmento 1 (Bache 1), use la presin conocida en C para calcular la presin de interfase entre el bache 1 y el bache 2 (i1). Luego puede usar la presin en i1 para calcular las presiones en el segmento 1 y responder las preguntas del segmento 1. Determine la presin de la interfase antes de comenzar los clculos del segmento 1.

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Usando el perfil dado: encontrar la lnea total de presin entre la estacin C y la interfase 1 (i1) dibujar una lnea entre el punto C y la interfase 1 para establecer el gradiente total de la cabeza esttica total (HT) Mtodo para el clculo de la Interfase del Bache 2 (i1) 1. Convertir la presin conocida (PC) en C a un valor equivalente de cabeza (ft). Invertir la frmula de presin esttica para encontrar la variable HC: HC = HC = PC GW x SG

363 0.4333 x 0.910 HC = 921 ft

2. Determinar el cambio en elevacin (EL) entre la estacin C y la interfase 1: EL = ELC - ELi1 EL = 4000 - 2500 EL = 1500 ft 3. Sumar el cambio de elevacin (EL) entre la estacin C y la interfase 1 a la cabeza de presin en la estacin C para encontrar la cabeza en la interfase 1: Hi1 = HC + EL Hi1 = 921 + 1500 Hi1 = 2421 ft 4. Encontrar el gradiente total de cabeza esttica, (HT) entre la estacin C y la interfase 1 (i1): HT = ELC + HC HT = 4000 + 921 HT = 4921 ft HT = ELi1 + Hi1 HT = 2500 + 2421 HT = 4921 ft

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1.

Encontrar la presin (Pi1) en la interfase 1. Pi1 Pi1 Pi1 = GW x SG x Hi1 = 0.4333 x 0.910 x 2421 = 954 psi

SEGMENTO 1: Usando el perfil dado: Encuentre la lnea de cabeza total entre la estacin 1 y la interfase del bache 1 Dibujar una lnea entre el punto A y la interfase 1 para establecer el gradiente total de cabeza esttica (HT). Ahora usted puede determinar las condiciones de presin en este segmento.

Preguntas para el segmento 1: 1 Est separada la columna en algn lugar de este segmento? 2 Identificar el millaje del sitio con la mayor presin entre la estacin A y la interfase 1. 3 Cul es la mayor presin (psi) en este segmento de la lnea? 4 Cul es la mayor cabeza (ft) en este segmento? 5 Qu es lo importante de este punto con respecto a su localizacin geogrfica? 6 Identificar el millaje con la ms baja presin. 7 Cul es la menor presin (psi) en este segmento? 8 Cul es la menor cabeza (ft) en este segmento? 9 Qu es lo importante de este punto con respecto a su localizacin geogrfica? 10 Cul es la cabeza (ft) en la estacin B? 11 Cual es la presin (psi) en la estacin B?


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SEGMENTO 2 Encontrar la lnea de cabeza total entre la interfase 1 y la interfase 2. Dibujar una lnea entre la interfase 1 y la interfase 2 para establecer el gradiente total de cabeza esttica (HT). Ahora usted puede determinar las condiciones de presin en este segmento.

Preguntas para el segmento 2 1. Est separada la columna en algn lugar de este segmento? 2. Identificar el millaje de la posicin con la presin ms baja entre la interfase 1 y la interfase 2. 3. Cual es la cabeza (pies) en este punto? 4. Cul es la presin (psi) en este punto? 5. Qu es lo importante de este punto con respecto a su localizacin geogrfica? 6. El MPO entre estas interfaces es de 970 psi. Se ha excedido el MPO? 7. Identificar el millaje con la mayor presin en este segmento de la lnea. 8. Cul es la presin (psi) en este punto? 9. Cul es la cabeza (pies) en este punto? 10. Qu es lo importante de este punto con respecto a su localizacin geogrfica? 11. Cul es el valor total del gradiente de la cabeza esttica (HT) entre estas dos interfases?


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SEGMENTO 3 Encontrar la lnea de cabeza total entre las interfases 1 y 2. Dibujar una lnea de la interfase 2 a la 3 para establecer el gradiente total de la cabeza esttica (HT). Ahora usted puede determinar las condiciones de presin en este segmento.

Preguntas para el segmento 3 1. Est separada la columna en cualquier lugar en este segmento? 2. Identificar el millaje de la posicin con la mayor presin entre las interfases 2 y 3. 3. Cul es la presin (psi) en este punto? 4. Cual es la cabeza (pies) en este punto? 5. Qu es lo importante de este punto con respecto a su localizacin geogrfica? 6. Identificar el millaje de la posicin con la menor presin en este segmento de la lnea. 7. Cul es la cabeza (pies) en este punto? 8. Cual es la presin (pies) en este punto? 9. Qu es lo importante de este punto con respecto a su localizacin geogrfica? 10. Cul es el valor del gradiente total de la cabeza esttica (HT) entre estas dos interfaces? 11. Cul es la presin (psi) en la estacin D?


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SEGMENTO 4 Encontrar la lnea de cabeza total entre las interfases 3 y 4. Dibujar una lnea de la interfase 3 a la 4 para establecer el gradiente total de la cabeza esttica (HT). Ahora usted puede determinar las condiciones de presin en este segmento.

Preguntas para el segmento 4 1. Est separada la columna en cualquier lugar en este segmento? 2. Identificar el millaje de la posicin con la menor presin entre las interfases 3 y 4. 3. Cul es la presin (psi) en este punto? 4. Qu es lo importante de este punto con respecto a su localizacin geogrfica? 5. Identificar el millaje de la posicin con la mayor presin en este segmento de la lnea. 6. Cul es la cabeza (pies) en este punto? 7. Cul es la presin (pies) en este punto? 8. Qu es lo importante de este punto con respecto a su localizacin geogrfica? 9. Cul es el valor del gradiente total de la cabeza esttica (HT) entre estas dos interfases? 10. Cul es la presin (psi) en la estacin E?


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SEGMENTO 5 Encontrar la lnea de cabeza total entre las interfases 4 y el final del segmento del oleoducto. Dibujar una lnea de la interfase 4 y el final del segmento del oleoducto para establecer el gradiente total de la cabeza esttica (HT). Ahora usted puede determinar las condiciones de presin en este segmento.

Preguntas para el segmento 5 1. Cul es el valor del gradiente total de la cabeza esttica (HT) entre la interfase 4 y el final del segmento? 2. Cul es el valor real del gradiente total de la cabeza esttica para este segmento basado sobre la lectura de 479 psi en la estacin F? 3. Qu indica la diferencia entre la lectura de la cabeza real y la calculada? 4. Cul es la presin calculada (psi) en la estacin F?


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GLOSARIO

cabeza esttica es la altura de la columna de un lquido sobre un punto de referencia. energa cintica energa de movimiento (generalmente es la energa consumida por el sistema, debido a las prdidas por friccin). energa gravitacional energa potencial causada por los cambios de altura. energa potencial energa de posicin (generalmente la energa dentro de un sistema, por ejemplo la energa que existe dentro de las bombas). gradiente esttico muestra la presin de cualquier punto sobre la tubera mediante la altura. hidrulica conjunto de leyes que gobiernan el comportamiento de los lquidos en estado de reposo y movimiento. hidrulica de oleoductos es el conjunto de leyes que gobiernan el movimiento de los lquidos y su aplicacin prctica en los sistemas de oleoductos. Leyes de Pascal leyes de la fsica las cuales establecen que las presiones actan uniformemente en todas las direcciones sobre un volumen pequeo de lquido. En un lquido confinado por paredes slidas, la presin acta perpendicularmente a ellas. presin de lnea total presin gravitacional ms presin de bombeo. Mxima Presin de Operacin (MPO) es la mayor presin a la cual un sistema de oleoducto puede ser operado en una posicin determinada. perfil de elevacin del oleoducto es la altura de la tubera sobre el nivel del mar. presin (P) la cantidad de fuerza (F) ejercida sobre la unidad de rea (A) de una sustancia. presin absoluta es la cantidad total de presin ejercida sobre un objeto; la suma de la presin manomtrica y la presin atmosfrica.

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presin atmosfrica tambin llamada presin baromtrica. La presin atmosfrica es igual a 101.3 kPa a nivel del mar y 15C. presin esttica presin cuando la lnea est cerrada. presin manomtrica es la presin medida por encima de la presin atmosfrica, expresada como kPag. presin piezomtrica lnea de presin ms presin de elevacin. velocidad rapidez en una direccin dada.

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RESPUESTAS

PROBLEMA 1METODO PARA CALCULAR EL SEGMENTO 1 1. Convertir la presin conocida en A (PA) a un valor equivalente en cabeza (pies). Invertir la frmula de presin esttica para encontrar variable HA. HA HA HA = = PA GW x SG 347 0.4333 x 0.720

= 1112 ft

2. Determinar el cambio en altura (EL) entre A y la interfase 1 EL EL EL = ELA - ELi1 = 1000 - 1600 = -600 ft

3. Sumar el cambio de altura (EL) entre A y la interfase 1 a la presin en trminos de cabeza (HA) de la estacin A para encontrar la cabeza (Hi1) en la interfase 1. Hi1 Hi1 Hi1 = HA + EL = 1112 - 600 = 512 ft

4. Encontrar el gradiente total de cabeza esttica (HT) entre la estacin A y el bache interfase 1. HT HT HT HT HT HT = ELA + HA = 1000 + 1112 = 2112 ft = ELi1 + Hi1 = 1600 + 512 = 2112 ft

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5. Establecer la presin en la interfase 1 Pi1 Pi1 Pi1 = GW x SG x Hi1 = 0.4333 x 0.720 x 512 = 160 psi

Respuestas para las preguntas del segmento 1 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. No Millaje 0 347 psi 1112 ft El punto con la menor altura en este segmento Millaje 25 35 psi 112 ft El punto con la mayor elevacin en este segmento 412 ft 129 psi

METODO PARA CALCULAR EL SEGMENTO 2 1. Convertir la presin conocida (Pi1) en la interfase 1 a un valor equivalente en cabeza (pies, ft). Invertir la frmula de presin esttica para encontrar la variable Hi1. Hi1 Hi1 Hi1 = = Pi1 GW x SG 160 0.4333 x 0.920

= 401 ft

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2. Establecer el cambio de altura (EL) entre la interfase 1 y la interfase 2. EL = ELi1 - ELi2 EL = 1600 - 1500 EL = 100 ft 3. Sumar el cambio de altura (EL) entre la interfase 1 y la interfase 2 a la cabeza (Hi1) de la interfase 1 para encontrar la cabeza (Hi2) de la interfase 2. Hi2 = Hi1 + EL Hi2 = 401 + 100 Hi2 = 501 ft 4. Encontrar el gradiente total de cabeza esttica (HT) entre la interfase 1 y la interfase 2. HT = ELi1 + Hi1 HT = 1600 + 401 HT = 2001 ft HT = ELi2 + Hi2 HT = 1500 + 501 HT = 2001 ft 5. Establecer la presin en la interfase 2. Pi2 = GW x SG x Hi2 Pi2 = 0.4333 x 0.920 x 501 Pi2 = 200 psi Respuestas para las preguntas del segmento 2 1. 2. 3. 4. 5. Si Millaje 100 602 psi 1511 ft No

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6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

El punto con la menor altura en este segmento Millaje 90. 0 psi debido a la evaporacin y a la columna de separacin. El punto con la mayor altura en este segmento. 2001 pies 200 psi 240 psi

METODO PARA CALCULAR EL SEGMENTO 3 1. Convertir la presin conocida (Pi2) en la interfase 2 a un valor equivalente en cabeza (pies, ft). Invertir la frmula de presin esttica para encontrar la variable Hi2. Hi2 Hi2 Hi2 = = Pi2 GW x SG 200 0.4333 x 0.830

= 556 ft

2. Determinar el cambio de altura (EL) entre la interfase 2 y la interfase 3. EL EL EL = ELi2 - ELi3 = 1500 - 1700 = -200 ft

3. Sumar el cambio de altura (EL) entre la interfase 2 y la interfase 3 a la cabeza (Hi2) de la interfase 2 para encontrar la cabeza (Hi3) de la interfase 3. Hi3 Hi3 Hi3 = Hi2 + EL = 556 - 200 = 356 ft

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4. Encontrar el gradiente total de cabeza esttica (HT) entre la interfase 2 y la interfase 3. HT HT HT HT HT HT = ELi2+ Hi2 = 1500 + 556 = 2056 ft = ELi3 + Hi3 = 1700 + 356 = 2056 ft

5. Establecer la presin en la interfase 3. Pi3 Pi3 Pi3 = GW x SG x Hi3 = 0.4333 x 0.830 x 356 = 128 psi

Respuestas para las preguntas del segmento 3 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. No Interfase 2 200 psi 556 ft El punto con la menor elevacin en este segmento Milepost 165 128 psi El punto con la mayor elevacin en este segmento 2.056 ft 164 psi 456 ft

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METODO PARA CALCULAR EL SEGMENTO 4 1. Convertir la presin conocida (Pi3) en la interfase 3 a un valor equivalente en cabeza (pies, ft). Invertir la frmula de presin esttica para encontrar la variable Hi3, donde: Hi3 Hi3 Hi3 = = Pi3 GW x SG 128 0.4333 x 0.910

= 325 ft

2. Determinar el cambio de altura (EL) entre la interfase 3 y el segmento final (SE). EL EL EL = ELi3 - ELSE = 1700 - 1250 = 450 ft

3. Sumar el cambio de altura (EL) entre la interfase 3 y el segmento final (SE) a la cabeza (Hi3) de la interfase 3 para encontrar la cabeza (HSE) al final del tramo. HSE HSE HSE = Hi3 + EL = 325 + 450 = 775 ft

4. Encontrar el gradiente total de cabeza esttica (HT) entre la interfase 3 y el segmento final (SE). HT HT HT HT HT HT = = = = = = ELi3 + Hi3 1700 + 325 2025 ft ELSE+ HSE 1250 + 775 2025 ft

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5. Establecer la presin al final del segmento PSE PSE PSE = GW x SG x HSE = 0.4333 x 0.910 x 775 = 306 psi

Respuestas para las preguntas del segmento 4 1. 2025 ft 2. 1768 ft 3. La lnea de presin total actual est por debajo de la lnea de presin total calculada. La prdida de presin en este segmento puede indicar la presencia de una fuga.

PROBLEMA 2METODO PARA CALCULAR EL SEGMENTO 1

1. Convertir la presin conocida (Pi1) de la interfase 1 a un valor equivalente en cabeza (pies, ft), para encontrar el valor de Hi1. Hi1 = Pi1 GW x SG

954 Hi1 = 0.4333 x 0.720 Hi1 = 3061 ft 2. Determinar el cambio en altura (EL) entre la interfase 1 y la estacin A. EL = ELi1 - ELA EL = 2500 - 1750 EL = 750 ft

40


3. Sumar el cambio de altura (EL) entre la interfase 1 y la estacin A para encontrar la cabeza (HA) en la estacin A. HA = Hi1 + EL HA = 3061 + 750 HA = 3811 ft 4. Encontrar el gradiente total de cabeza esttica (HT) entre la interfase 1 y la estacin A. HT HT HT HT HT HT 5. = = = = = = ELi1 + Hi1 2500 + 3061 5561 ft ELA + HA 1750 + 3811 5561 ft

Establecer la presin en la interfase 1. PA PA PA = GW x SG x HA = 0.4333 x 0.720 x 3811 = 1189 psi

Respuestas para las preguntas del segmento 1 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 8. 10. 11. No Millaje 0 (por ejemplo en la estacin A) 1189 psi 3811 ft El punto con la menor en este segmento Millaje 60 (por ejemplo en la interfase 1) 955 psi 3061 ft El punto con la mayor altura en este segmento 3311 ft 1033 psi

41


METODO PARA CALCULAR EL SEGMENTO 2 1. Establecer el cambio de altura (el) entre la interfase 2 y la interfase 1. EL EL EL = ELi1 - ELi2 = 2500 - 4125 = -1625 ft

2. Sumar el cambio de altura (EL) entre la interfase 1 y la interfase 2 a la cabeza (Hi1) de la interfase 1 para encontrar la cabeza (Hi2) de la interfase 2. Hi2 Hi2 Hi3 = Hi1 + EL = 2420 - 1625 = 795 ft

3. Encontrar el gradiente total de cabeza esttica (HT) entre la interfase 1 y la interfase 2. HT HT HT HT HT HT = ELil + Hi1 = 2500 + 2420 = 4920 ft = ELi2 + Hi2 = 4125 + 795 = 4920 ft


Respuestas para las preguntas del segmento 2 1. 2. 3. 4. 5. 6. No Millaje 105 (por ejemplo altura = 4300 ft) 620 ft 244 psi El punto con la mayor altura en este segmento No

42


7. 8. 9. 10. 11.

Millaje 60 (por ejemplo, en la interfase 1) 954 psi 2420 ft El punto con la menor altura en este segmento 4920 ft

METODO PARA CALCULAR EL SEGMENTO 3 1. Convertir la presin conocida (Pi2) en la interfase 2 a un valor equivalente en cabeza (pies, ft). Hi2 Hi2 Hi2 = Pi2 GW x SG

313 = 0.4333 x 0.820 = 881 ft

2. Determinar el cambio de altura (EL) entre la interfase 3 y la interfase 2 EL EL EL = ELi2 - ELi2 = 4125 - 3625 = 500 ft

3. Sumar el cambio de altura (EL) entre la interfase 2 y la interfase 3 a la cabeza (Hi2) de la interfase 2 para encontrar la cabeza (Hi3) de la interfase 3. Hi3 Hi3 Hi2 = Hi2 + EL = 881 + 500 = 1381 ft

4. Encontrar el gradiente total de cabeza esttica (HT) entre la interfase 2 y la interfase 3. HT HT HT HT HT HT = = = = = = ELi2 + Hi2 4125 + 881 5006 ft ELi3 + Hi3 3625 + 1381 5006 ft

43



Respuestas para las preguntas del segmento 3 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. No Millaje 180 (por ejemplo en la interfase 3) 491 psi 1381 ft El punto con la menor elevacin en este segmento Millaje 120 (por ejemplo en la interfase 2) 881 ft 313 psi El punto con la mayor elevacin en este segmento 5006 ft 446 psi

METODO PARA CALCULAR EL SEGMENTO 4 1. Convertir la presin conocida (P ) en la interfase 3 a un valor i3 equivalente en cabeza (pies, ft). Hi3 Hi3 Hi3 = = Pi3 GW x SG 491 0.4333 x 0.870

= 1302 ft

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2. Determinar el cambio de altura (EL) entre la interfase 4 y la interfase 3. EL EL EL = ELi3 - ELi4 = 3625 - 3750 = -125 ft

3. Sumar el cambio de altura (EL) entre la interfase 3 y la interfase 4a la cabeza (Hi3) de la interfase 3 para encontrar la cabeza (Hi4) de la interfase 4. Hi4 Hi4 Hi4 = Hi3 + EL = 1302 - 125 = 1177 ft

4. Encontrar el gradiente total de cabeza esttica (HT) entre la interfase 3 y la interfase 4. HT HT HT HT HT HT = = = = = = ELi3 + Hi3 3625 + 1302 4927 ft ELi4 + Hi3 3750 + 1177 4927 ft

5. Establecer la presin en la interfase 4 Pi4 Pi4 Pi4 = GW x SG x Hi4 = 0.4333 x 0.870 x 1177 = 444 psi

Respuestas para las preguntas del segmento 4 1. 2. 3. 4. 5. S Millaje 220 0 psi debido a la evaporacin y a la separacin de columna El punto con al mayor altura en este segmento Millaje 240

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6. 7. 8. 9. 10.

4177 ft 1575 psi El punto con la menor elevacin en este segmento 4927 ft 632 psi

METODO PARA CALCULAR EL SEGMENTO 5 1. Convertir la presin conocida (Pi4) en la interfase 4 a un valor equivalente en cabeza (pies, ft). Hi4 Hi4 Hi4 = = Pi4GW x SG

444 0.4333 x .840

= 1220 ft

2. Determinar el cambio de altura (EL) entre el segmento final (por ejemplo la estacin G) y la interfase 4. EL EL EL = ELi4 - ELG = 3750 - 3375 = 375 ft

3. Sume el cambio de altura (EL) entre la interfase 4 y el segmento final (SE) a la cabeza (Hi4) de la interfase 4 para encontrar la cabeza (HSE) en el segmento final (por ejemplo estacin G). HG HG HG = Hi4 + EL = 1220 + 375 = 1595 ft

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4. Encontrar el gradiente total de cabeza esttica (HT) entre la interfase 4 y el segmento final (SF). HT HT HT HT HT HT 5. = = = = = = ELi4 + Hi4 3750 + 1220 4970 ft ELG + HG 3375 + 1595 4970 ft

Establecer la presin en el segmento final (estacin G). PG PG PG = GW x SG x HG = 0.4333 x 0.840 x 1595 = 581 psi

Respuestas para las preguntas del segmento 5 1. 4970 ft 2. 4815 ft 3. El gradiente total esttico actual est por debajo del gradiente de cabeza esttica total (por ejemplo 4815 ft < 4970 ft). La prdida de presin en este segmento puede indicar la presencia de una fuga. 4. 535 psi

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Hidraulica Nivel 1 Libro de Trabajo

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