ANALISIS Y UTILIZACIN DE REPORTES AGA APLICABLES A LA MEDICIN DE GAS NATURAL1 JORNADA TCNICA INTERNACIONAL EN MEDICION DE FLUJO DE GAS

AGA Report n 3 Orifice Metering of Natural Gas and Other Related Hydrocarbon FluidsAGA Report n 7Measurement of Gas by Turbine MetersAGA Report n 8 Compressibility Factors of Natural Gas and OtherRelated Hydrocarbon GasesAGA Report n 9Measurement of Gas by Multipath Ultrasonic meter

IPTCAMPO DE APLICACION Medidores tipo turbina axiales Regula la medicin de gas en los siguientes aspectos: Construccin Instalacin Operacin Prcticas de calibracin Mtodos de clculo para determinacin de flujo volumtrico y msico de gas

CONSTRUOCOMPONENTES DEL MEDIDOR TIPO TURBINA

CONSTRUOMEDIDORES TIPO TURBINA

VARIACION DE PARAMETROS DENTRO DE UN MEDIDOR TIPO TURBINA

CONFIGURACION RECOMENDADA PARA INSTALACION DE UN MEDIDOR TIPO TURBINA

CONFIGURACION OPCIONAL PARA INSTALACION DE UN MEDIDOR TIPO TURBINA(Short coupled)

CONFIGURACION OPCIONAL PARA INSTALACION DE UN MEDIDOR TIPO TURBINA(Closed coupled)

CONFIGURACION RECOMENDADA PARA INSTALACION DE MEDIDOR TIPO TURBINA ANGULAR

IPT RECTIFICADOR DE FLUJO

IPT CURVA DE EXACTITUD DE UN MEDIDOR TIPO TURBINA A PRESION ATMOSFRICA

IPT EFECTO DE FLUJO HELICOIDAL EN UN MEDIDOR TIPO TURBINA

IPT LIMITACION DE APLICACION DEL MEDIDOR TIPO TURBINA

IPT PRUEBAS DE UN MEDIDOR TIPO TURBINA EN DIFERENTES PRESIONES Y DESPUES DE 5 AOS

COMPRESIBILIDAD Definicin del Diccionario de la Industria del Petrleo:Relacin del volumen real del gas a una temperatura y presin dadas por el volumen del gas cuando es calculado por la Ley de los Gases Ideales.O sea: Z = PV / n R TDesvio de la Ley de los Gases Ideales o no-idealidad de un gas.Z es afectada por la:- presin - temperatura- composicin del gas

Importante para una medicin exacta de flujo de gas COMPRESIBILIDAD No es fcil de entender y calcular Exige algn conocimento de qumica Despreciable en las condiciones base Puede representar 20% de correccin del volumen e altas presiones Vara mucho en funcin de la composicin Los hidrocarburos son ms compresibles que los gases inertes Pero, es muchas veces equivocada porque:

Modelo terico de una molcula de Metano (CH4)Gas ideal (He, Freon): colisin elstica entre las molculas de gasGas real: colisin no es perfectamente elstica entre las molculas de gas debido a las fuerzas de Van der Waals (adherencia)

MTODOS DE CLCULO DEL FACTOR DE COMPRESIBILIDAD Z Sumatoria de los segundos coeficientes viriales GPA 2172-86 y anteriores Mtodo alternativo de sumatoria de los trminos b1/2 NX-19 (Mtodo AGA anterior a 1992) AGA-8 Gross AGA-8 Detail

MTODO DEL AGA REPORT No. 8 Publicado en 1992, con la intencin de cubrir un rango mas amplio de condiciones, y de ser mas exacto. Las ecuaciones para clculo de Fpv son ecuaciones de estado basadas en mezclas complejas y conjuntos de combinaciones binarias de molculas puras. Basado en ecuaciones iterativas de clculo computacional El clculo detallado y una combinacin de la Segunda Ecuacin Virial para aplicaciones de baja densidad, y funciones exponenciales para las aplicaciones de densidad mas elevada, como en las lneas de transporte de gas natural.

MATRIZ DE COBERTURA DEL AGA REPORT No. 8

AGA REPORT No. 8 Detail MethodAGA REPORT No. 8 Gross Method Rango de aplicacin mas amplio Permite el clculo con datos incompletos de la calidad del gas Rango de aplicacin restringido Permite el uso de la gravedad, calor especfico o composicin de metano, y concentraciones de CO2 y N2. Exige un anlisis completo del gas

Incertidumbre del clculo de la AGA Report No. 8 Detail Method

Normas: ISO 5167 e AGA Report #3PTPLACA DE ORIFICIOvDdP

TOMAS DE PRESIN

El AGA Report No. 3, Part 2 suministra las exigencias de la especificacin y de la instalacin para la medicin de fluidos Newtonianos monofsicos y homogneos utilizando sistemas de medicin con placas de orificio concntrico con tomas de presin de tipo flange taps. El documento presenta las especificaciones para la construccin e instalacin de placas de orificio, tubos de medicin y conexiones asociadas. La utilizacin de placas con tomas de presin del tipo pipe taps est detallada en el AGA Report No. 3, Part 3. PREFACIO

El AGA Report No. 3, Part 2, 4th edition, 2000 trae alteraciones en las tolerancias de especificaciones mecnicas en relacin a las ediciones anteriores. En particular, las exigencias en cuanto a los tramos rectos de tubera fueron ampliadas. Este cambio reduce la incertidumbre atribuible a los efectos de la instalacin a una magnitud menor que la de la incertidumbre del banco de datos en el cual se basa la ecuacin de Reader-Harris/Gallagher (RG), por lo tanto, no deberia afectar la incertidumbre previamente definida para esta ecuacin.REQUISITOS DE ESPECIFICACION E INSTALACION

El documento no exige la actualizacin de instalaciones ya existentes. La decisin sobre la actualizacin de las instalaciones existentes es una decisin que corresponde a las partes involucradas. Entretanto, si las instalaciones de medicin no fueran actualizadas, pueden ocurrir errores de medicin debido al acondicionamiento inadecuado del flujo en los tramos rectos de tubera aguas arriba. ACTUALIZACION DE INSTALACIONES YA EXISTENTES

La norma se basa en relaciones de dimetros (r) en el rango entre 0.10 y 0.75 El uso de medidores en los extremos del rango de r debe evitarse siempre que sea posible La incertidumbre mnima para el coeficiente de descarga Cd es conseguida con r entre 0.2 y 0.6 y dimetros de orificios iguales o mayores que 0,45 pulgadasRELACION DE DIAMETROS r

ELEMENTO PRIMARIOEl elemento primario se define como el conjunto constitudo por la placa de orifcio, la porta-placa con sus tomas de presin diferencial asociadas, el tubo de medicin, y el acondicionador de flujo, si es utilizado.

IPT

Measurement of Gas by

Multipath Ultrasonic Meters

Transmission Measurement Committee Report No. 9

Copyright ( 1998 American Gas Association

All Rights Reserved

Operating Section

American Gas Association

1515 Wilson Boulevard

Arlington, Virginia 22209

Catalog No. XQ9801

June 1998

EMBED Word.Picture.8

_980171829.doc

IPTPrincipio de OperacinUno o mas pares de transductoresTrnsito alternado de seal de 100 (& 200) kHzMedicin de la diferencia en el tiempo de trnsitoCada par de transductores muestra varias veces/segDeterminacin de la velocidad del gasCalcula el volumen a partir de la velocidad media

IPTTransmisin de Seal Ultra-snica

IPTTravel Time EquationsVelocity EquationEcuaciones Bsicas Importantes

IPTLa expresin mas importante !!!Ecuaciones Bsicas Importantes

IPTRequisitos de un Medidor Ultra-snicoCuerpo del medidor de alta calidadReloj de alta resolucinElectrnica estableSistema de procesamiento de seales inteligenteResultados de pruebas y calibraciones extensivas

IPTEjemplo de Tiempo de Trnsito Dimetro nominal del medidor = 12 Longitud tpica del rayo = 0,70 m Velocidad del sonido en GN = 387 m/s Tiempo de trnsito para velocidad cero del gas = Longitud / Velocidad del sonido= 0,70 / 387 = 0,0018 segundos

IPTEjemplo de Tiempo de Trnsito Tiempo de trnsito aguas arriba: (Velocidad del gas a 0,61 m/s ) Tj = (0,700) / (387 + 2 .Cos 60) = 1.8065 .10-3 Sec.

Tempo de trnsito a montante:

Tm = (0,700) / (387 2 Cos 60() = 1,8093 10-3 Sec.

Diferena = 1,8065 10-3 1,8093*10-3 = 2,753 10-6 s !

IPTRayo Reflectivo nico(Medicin para control)

IPTDos Rayos Reflectivos(Transferencia de custodia)

IPTTres Rayos Reflectivos(Transferencia de custodia)

IPTCombinacin Matricial de Cinco Rayos(Transferencia de custodia)

IPTAplicaciones de Medidores Ultra-snicosMediciones de transferencia de custodiaPlantas termoelctricasBalance de gasoductosAlmacenamiento subterraneoControl de compresoresMedicin offshore para pago de impuestos

IPTVentajas del Medidor Ultra-snicoAmplio rango de operacin (> 50:1)No causa prdida de cargaMedicin de flujo bi-direccionalExactitud elevadaLinealidadExento de partes mviles, bajo mantenimientoAplicable a gases sucjos y con algunos lquidos

IPTLimitaciones Operacionales TpicasTemperatura del gas: -30C +80CPresin del gas: 1 a 690 bar g (15 a 10000 psi g)Contenido de CO2 inferior a 20%Temperatura ambiente: -40C +60CNivel de H2S depende del transductorVelocidades del gas hasta 30 m/s

IPTRequisitos Generales de Instalacin10D aguas arriba recomendado5D aguas abajo recomendadoAcondicionador de flujo opcional Evitar vlvulas de control con dif >14 bar.Calibracin contra medidor patrn opcional

IPTRequisitos de Desempeo de AGA #9

IPTRequisitos de AGA 9 para medidores < 12

IPTRequisitos de AGA 9 para medidores 12

IPTCapacidad de los Medidores Segn AGA #9

Dimenso Nominal

QMin [ACFH]

Qt [ACFH]

QMax

[ACFH]

Fundo de escala[ACFH]

Faixa de operao

3

800

1 500

18 500

24 000

12.3 / 23.2

4

900

2 000

32 000

40 000

16.0 / 35.6

6

1 000

3 000

72 000

90 000

24.0 / 72.0

8

1 200

3 500

125 000

150 000

35.7 / 104.2

10

2 000

4 000

200 000

240 000

50.0 / 100.0

12*

2 500

5 000

250 000

360 000

50.0 / 100.0

12

3 000

5 500

280 000

360 000

50.9 / 93.3

16

5 000

8 000

450 000

562 500

56.3 / 90.0

20

7 000

12 000

700 000

900 000

58.3 / 100.0

24

10 000

17 000

1 000 000

1 200 000

58.9 / 100.0

30

15 000

25 000

1 600 000

2 000 000

64.0 / 106.7

36

20 000

35 000

2 300 000

2 812 500

67.7 / 115.0

IPTCalibracin de un medidor de 4

IPTCalibracin de un medidor de 4

IPTCalibracin de diversos medidores de 8

IPTCalibracin de varios medidores de 8 a 30