Aga 3 Medidor Tipo Orificio Espanol

7/21/2019 Aga 3 Medidor Tipo Orificio Espanol

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1. MEDIDOR TIPO ORIFICIO: DISEÑO, INSTALACIÓN Y CALCULO DE FLUJO

La norma ANSI/API MPMS 14.3.2 - 1992 Reporte AGA 3 y su revisin !e" a#o2$$$ esta%"e&en "as espe&i'i&a&iones y re(uerimientos !e insta"a&in para "a

me!i&in !e '"u)os ne*tonianos+ usan!o me!i!ores !e ori'i&io !e &anto vivo y&on&,ntri&os. A!ems+ "a norma suministra "as espe&i'i&a&iones para "a&onstru&&in e insta"a&in !e p"a&as !e ori'i&io+ tu%os me!i!ores y a&&esoriosaso&ia!os. ste &aptu"o se !esarro""ar toman!o &omo 0ua "a tota"i!a! !e "anorma AGA 3 in&"uyen!o "a "tima revisin !e" a#o 2$$$ "a &ua" esta re'eri!a a "ainsta"a&in !e" me!i!or.

4.1 REQUERIMIENTOS DE DISEÑO, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIÓN

La norma presenta varios !e "os parmetros (ue !e%en tenerse en &uenta &uan!ose est !ise#an!o una insta"a&in !e me!i&in (ue emp"ea me!i!ores !e ori'i&io.Las to"eran&ias me&ni&as (ue se en&uentran en "a norma o&upan un amp"ioran0o !e re"a&iones !e !imetros para "as &ua"es estn !isponi%"es resu"ta!oseperimenta"es. ste estn!ar se 'un!amenta en re"a&iones !e !imetro %eta+entre $.1$ y $.. La in&erti!um%re mnima !e" &oe'i&iente !e !es&ar0a !e "ap"atina !e ori'i&io 56!7 se "o0ra &on re"a&iones !e !imetro+ βr + entre $.2 y $.8 y!imetros !e ori'i&ios mayores o i0ua"es a $.4 pu"0a!as.

Los aspe&tos !e ap"i&a&in y ea&titu! !e "os me!i!ores tipo ori'i&io !epen!en!ire&tamente !e "as &on!i&iones !e '"u)o+ ve"o&i!a!+ tipo !e '"ui!o y "as varia%"esre"a&iona!as &on "a opera&in !e" sistema.

4.1.1 SÍMBOLOS

Los sm%o"os emp"ea!os se presentan a &ontinua&in

SÍMBOLO CANTIDAD PRESENTADA

6! 6oe'i&iente !e !es&ar0a !e "a p"atina !e ori'i&io! :imetro !e" ori'i&io &a"&u"a!o a "a temperatura !e '"u)o ;'

!m :imetro !e" ori'i&io+ me!i!o a ;m

!r :imetro !e" ori'i&io+ &a"&u"a!o a "a temperatura !e re'eren&ia+;r

: :imetro interno !e tu%o+ &a"&u"a!o a "a temperatura !e '"u)o+;'

:m :imetro interno !e tu%o+ me!i!o a ;m

:r :imetro interno !e" tu%o+ &a"&u"a!o a "a temperatura !ere'eren&ia+ ;r

∆P Presin !i'eren&ia" !e" ori'i&io



< = ;emperatura+ en 0ra!os =anren>eit< R ;emperatura+ en 0ra!os Ran?ine spesor !e "a p"atina 5"mina7 !e ori'i&ioe spesor !e "a parte &i"n!ri&a !e "a super'i&ie interior !e"

ori'i&io

Ra Ru0osi!a! prome!io;m ;emperatura !e "a p"a&a !e ori'i&io y/o !e" tu%o en e" instante!e me!i&in !e "os !imetros.

;r ;emperatura !e re'eren&ia !e" !imetro !e "a p"atina !e ori'i&ioy/o !imetro interno !e" tu%o.

α 6oe'i&iente "inea" !e epansin t,rmi&aα1 6oe'i&iente "inea" !e epansin t,rmi&a !e" materia" !e "a

p"a&a !e ori'i&ioα2 6oe'i&iente "inea" !e epansin t,rmi&a !e" materia" !e" tu%oβ Re"a&in entre e" !imetro !e "a p"atina !e ori'i&io y e" !imetro

in'erior !e" tu%o 5!/:7+ &a"&u"a!o a "a temperatura !e '"u)o+ ; '

βm Re"a&in entre e" !imetro !e "a p"atina !e ori'i&io y e" !imetrointerno !e" tu%o 5!m/:m7+ &a"&u"a!a a "a temperatura ;m

βr Re"a&in entre e" !imetro !e "a p"atina !e ori'i&io y e" !imetro!e" tu%o 5!m/:m7+ &a"&u"a!a a "a temperatura !e re'eren&ia+ ; r

ε &entri&i!a! !e" ori'i&io en "a p"atinaθ @n0u"o !e" %ise" !e" ori'i&io

4.1.2 DEFINICIONES

Las prin&ipa"es !e'ini&iones se !an a &ontinua&in+ &on e" 'in !e en'atiar e"si0ni'i&a!o parti&u"ar !e "os t,rminos usa!os en "a norma.

4.1.2.1 Elee!"# $%&'%&#. " e"emento primario se !e'ine &omo "a p"atina !eori'i&io+ e" soporte !e "a p"atina !e ori'i&io &on sus tomas !e presin !i'eren&ia" y"os tramos re&tos !e tu%era a0uas arri%a y !e%a)o !e "a p"atina !e ori'i&io.

4.1.2.2 Pl'"&!' # $l'(' )e #%&*&(&#. Se !e'ine &omo una "mina !e"0a!a en "a&ua" se >a ma(uina!o un ori'i&io &ir&u"ar y &on&,ntri&o. La p"atina !e ori'i&io tieneun %or!e a'i"a!o y &ua!ra!o.

4.1.2.+ D&e"%# )el #%&*&(&# -), ), )% " !imetro !e "a per'ora&in en "ap"atina !e ori'i&io 5!7 es e" !imetro interno !e "a apertura !e me!i&in+ &a"&u"a!o a"a temperatura !e '"u)o ;' . ste !imetro se usa en "a e&ua&in !e '"u)o para!eterminar "a rata !e '"u)o. " !imetro me!i!o !e "a per'ora&in en "a p"atina !e ori'i&io 5!m7 es e" !imetrointerno me!i!o a "a temperatura !e "a p"atina !e ori'i&io 5; m7+ en e" momento !e "ame!i&in !e" !imetro !e" a0u)ero.



" !imetro !e re'eren&ia !e" ori'i&io 5!r 7 es e" !imetro !e" ori'i&io a "a temperatura!e re'eren&ia 5;r 7+ &a"&u"a!o &omo se espe&i'i&a ms a!e"ante. " !imetro !ere'eren&ia !e" ori'i&io es e" !imetro !e "a per'ora&in &erti'i&a!o o estampa!o en"a p"atina.

4.1.2.4 S#$#%"e )e l' $l'"&!' )e #%&*&(&#. Se !e'ine &omo un e"emento !etu%era ta" &omo un )ue0o !e %ri!as !e ori'i&io o un a&&esorio !e" ori'i&io+ usa!opara &ontener y sostener "a p"atina !e ori'i&io en e" sistema !e tu%era. Bn e)emp"oes e" portaori'i&io :anie" Senior 5=i0ura 4.17

=i0ura 4.1.Portaori'i&io :anie" Senior

4.1.2./ T0# e)&)#%. Se !e'ine &omo "as se&&iones !e tu%era re&ta in&"uyen!oto!os "os se0mentos (ue son inte0ra"es a" soporte !e "a p"atina !e ori'i&io+ a0uasarri%a y a0uas a%a)o !e "a p"atina !e ori'i&io.

4.1.2. D&e"%# &!"e%!# )e "0# e)&)#%. -D, D , D% . " !imetro interno&a"&u"a!o !e" me!i!or 5:7 es e" !imetro interno !e "a se&&in a0uas arri%a !e"tu%o me!i!or+ &a"&u"a!o a "a temperatura !e '"u)o+ ; ' . ste !imetro se usa en "ase&ua&iones !e nmero !e Reyno"!s y tam%i,n para !eterminar β." !imetro interno me!i!o 5:m7 es e" !imetro interno !e "as se&&in a0uas arri%a!e" tu%o me!i!or+ a "a temperatura !e" tu%o me!i!or+ 5; m7+ en e" momento !e "as

me!i&iones !e" !imetro interno." !imetro interno !e re'eren&ia !e" tu%o me!i!or 5: r 7 es e" !imetro interno !e "ase&&in a0uas arri%a !e" tu%o me!i!or+ &a"&u"a!o a "a temperatura !e re'eren&ia ; r ." !imetro interno !e re'eren&ia : r es e" !imetro &erti'i&a!o o estampa!o en e"tu%o me!i!or.



4.1.2.3 Rel'(&! )e )&e"%#5 -β

,β,

β% . La re"a&in !e !imetros 5β7 se !e'ine&omo e" !imetro &a"&u"a!o !e" a0u)ero !e "a p"atina !e ori'i&io 5!7 !ivi!i!o por e"!imetro interno &a"&u"a!o !e" tu%o me!i!or 5:7 a &on!i&iones !e '"u)o.

La re"a&in !e !imetros 5βm7 se !e'ine &omo e" !imetro me!i!o !e" a0u)ero !e "a

p"atina !e ori'i&io 5!m7 !ivi!i!o por e" !imetro interno me!i!o !e" tu%o me!i!or 5:m7.

La re"a&in !e !imetro 5βr 7+ es e" !imetro !e re'eren&ia !e "a per'ora&in !e "ap"atina !e ori'i&io 5!r 7 !ivi!i!o por e" !imetro interno !e re'eren&ia !e" tu%ome!i!or 5:r 7.

4.1.2.6. Re("&*&(')#%e5 )e *l07#. Los re&ti'i&a!ores !e '"u)o son e(uipos (ueremueven o re!u&en e'e&tivamente "os &omponentes !e tur%u"en&ia en "a &orriente!e '"u)o. Su uti"ia&in no >a%i"ita "a repro!u&&in !e !atos para e" &"&u"o !e&oe'i&ientes !e !es&ar0a eperimenta"es+ &omo si "o pue!e "o0rar "os

a&on!i&iona!ores !e tipo ais"ante. 5AGA3 !e 2$$$7

4.1.2.8 T#'5 )e $%e5&! -9T'$ #le9. s un ori'i&io ta"a!ra!o ra!ia"mente en"a pare! !e" tu%o me!i!or o en e" soporte !e "a p"atina !e" ori'i&io. Su %or!einterno est a ras &on "a super'i&ie interior y no tiene re%a%as.

4.1.2.1; T#'5 )e %&)'. Las tomas !e %ri!a son un par !e tomas !e presinu%i&a!as &omo si0ue

• La toma a0uas arri%a est "o&a"ia!a una pu"0a!a a0uas arri%a !e "a super'i&iems &er&ana !e "a p"atina !e ori'i&io.

• La toma a0uas a%a)o est "o&a"ia!a una pu"0a!a a0uas a%a)o !e "a super'i&iems &er&ana !e "a p"atina !e ori'i&io.

4.1.2.11 P%e5&! )&*e%e!(&'l -

P.

La presin !i'eren&ia" 5∆P7 es "a !i'eren&ia !e presin estti&a+ me!i!a entretomas !e %ri!a a0uas arri%a y a0uas a%a)o.La presin !i'eren&ia" prome!ia 5∆Pav07 es "a !i'eren&ia !e presin !e a"ta y !e %a)aen una uni!a! !e tiempo.5AGA3 !e 2$$$7.La presin !i'eren&ia" instantnea 5∆Pt7 es e" !i'eren&ia" en un instante !e tiempo.La presin !i'eren&ia" !e "a ra &ua!ra!a prome!io 5∆Prms7 es "a ra &ua!ra!a !e"a suma !e "os &ua!ra!os !e "a !i'eren&ia entre ∆Pt y ∆Pav0

4.1.2.12 Me)&(&! )e "e$e%'"0%' -T*,, T, T% . La temperatura ;' es "atemperatura !e" '"ui!o+ me!i!a en "a "o&a"ia&in !esi0na!a+ a0uas arri%a o a0uasa%a)o !e "a p"atina !e ori'i&io. Los poos !e" termmetro !e%en u%i&arse para!ete&tar "a temperatura prome!io !e" '"ui!o en "a p"atina !e ori'i&io+ Los



termopoos norma"mente se insta"an en e" "a!o a0uas a%a)o !e "a p"atina !eori'i&io+ a una !istan&ia !etermina!a.

La temperatura ;m es "a temperatura me!i!a !e "a p"atina !e ori'i&io y/o !e" tu%ome!i!or en e" momento !e "as me!i&iones !e "os !imetros.

La temperatura ;r es "a temperatura !e re'eren&ia usa!a para !eterminar e"!imetro !e re'eren&ia !e "a p"atina !e ori'i&io 5! r 7 y/o e" !imetro interno !ere'eren&ia 5:r 7 !e" tu%o me!i!or.

4.1.2.1+ R0<#5&)') $%#e)&# -R'. La ru0osi!a! prome!io 5Ra7 es "a !e'ini!aen "a norma ANSI C48.1 &omo De" prome!io aritm,ti&o !e "os va"ores a%so"utos !e"a !esvia&in !e" per'i" !e a"tura me!i!o+ toma!o !entro !e "a "on0itu! !e "amuestra y me!i!o a partir !e "a "nea 0r'i&a &entra"D.

4.1.+ ESPECIFICACIONES DE LA PLATINA DE ORIFICIO.

Los sm%o"os (ue se emp"ean para "as !imensiones !e "a p"atina !e ori'i&io semuestran en "a =i0ura 4.2.

=i0ura 4.2

4.1.+.1 C'%'5 )e l' $l'"&!' )e #%&*&(&#. Las &aras a0uas arri%a y a0uas a%a)o!e "a p"a&a !e ori'i&io !e%en ser p"anas. Las !esvia&iones !e "a super'i&ie p"ana !e"a p"atina !e%en ser menores o i0ua"es a" 1E !e "a a"tura !e "a D%arreraD "a &ua" se!etermina por "a 'rmu"a 5:m - !m7/2. n "a =i0 4.3 se muestran "as to"eran&ias !e"a >orionta"i!a! !e "a p"atina !e ori'i&io para !i'erentes !imetros !e" ori'i&io !e "ap"atina y !i'erentes tama#os nomina"es !e" tu%o me!i!or.



F&<0%' 4.+. Pl'!&(&)') )e l' $l'"&!' )e #%&*&(&#

La ru0osi!a! !e "a super'i&ie !e "as &aras !e "a p"atina !e ori'i&io+ a0uas arri%a ya0uas a%a)o+ no !e%en tener a%rasiones ni raya!uras a simp"e vista (ue e&e!an"a Ra en $ mi&ropu"0a!as. La p"a&a !e ori'i&io !e%e mantenerse "impia to!o e"tiempo !e a&umu"a&iones !e su&ie!a! y otros materia"es etra#os.La ru0osi!a! !e%e ser veri'i&a!a &on e(uipos e"e&trni&os o &on &ompara!ores !eru0osi!a! (ue posean una a&epta%"e repeti%i"i!a!.

A 'in !e mantener "a p"atina !e ori'i&io "impia y "i%re !e s"i!os se !e%en 'i)ar inspe&&iones peri!i&as !e a&uer!o a "as &on!i&iones opera&iona"es. Lo anterior



es !e%i!o a (ue e" &oe'i&iente !e !es&ar0a es a'e&ta!a por "a presen&ia !e estos&ompuestos. 5AGA3 !e 2$$$7

4.1.+.2 B#%)e )el '<07e%# )e l' $l'"&!' )e #%&*&(&#. " %or!e !e" a0u)ero !e "ap"atina !e ori'i&io a0uas arri%a+ !e%e ser re&to y a'i"a!o. Se &onsi!era (ue e" %or!e

!e" ori'i&io !e "a p"atina es !emasia!o a0u!o+ para e'e&tos !e me!i&in !e '"u)o+ sie" %or!e a0uas arri%a re'"e)a un rayo !e "u+ &uan!o se o%serva sin nin0una "ente!e aumento.

La estima&in !e "a a0u!ea o 'i"o !e" %or!e se >a&e &omparan!o e" %or!e !e"a0u)ero !e "a p"atina !e ori'i&io &on e" %or!e !e" ori'i&io !e una p"atina !e re'eren&ia!e" mismo !imetro nomina". Los %or!es a0uas arri%a y a0uas a%a)o !e" a0u)ero!e "a p"atina !e ori'i&io !e%en estar "i%res !e !e'e&tos a simp"e vista &omoru0osi!a!+ re%a%as+ 0o"pes+ mues&as o !esporti""a!uras. Si >ay a"0una !u!a so%re"a &a"i!a! !e" %or!e para una me!i&in ea&ta+ "a p"atina !e ori'i&io !e%ereemp"aarse

4.1.+.+ D&e"%# -),)% = (&%(0l'%&)') )e '<07e%# )e l' $l'"&!' )e #%&*&(&#." !imetro me!i!o !e" a0u)ero !e "a p"atina !e ori'i&io+ ! m+ se !e'ine &omo e"prome!io aritm,ti&o !e &uatro o ms me!i&iones !e !imetro i0ua"menteespa&ia!os. Nin0uno !e "as &uatro o ms me!i&iones !e%e variar+ respe&to !e"va"or me!io+ ms a"" !e "as to"eran&ias !a!as en "a =i0ura 4.4.

:imetro !e ori'i&io+ !m 5in&>7 ;o"eran&ia 5±in&>7≤$.2$ $.$$$3

$.21-$.3 $.$$$4$.38-$.$$ $.$$$

$.$1-$.82 $.$$$$.828-$.$ $.$$$$.1-$.F $.$$$$.F8-1.$$$ $.$$$

1.$$$ $.$$$ in&> por pu"0a!a !e !imetro

F&<0%' 4.4 T#le%'!(&' )e (&%(0l'%&)') )e l' $l'"&!' )e #%&*&(&#.

La temperatura !e "a p"atina !e ori'i&io !e%e re0istrarse e" mismo tiempo (ue serea"ia "a me!i&in !e" !imetro !e" a0u)ero.

" !imetro !e re'eren&ia !e" a0u)ero !e "a p"atina !e ori'i&io+ !r + se !e'ine &omo e"!imetro !e re'eren&ia &a"&u"a!o a "a temperatura !e re'eren&ia 5; r 7 y se pue!e!eterminar por "a e&ua&in

( )[ ]mr mr T T d d −+=1

1 α

α1 H &oe'i&iente "inea" !e epansin t,rmi&a para e" materia" !e "a p"atina !eori'i&io 5=i0ura 4.7.



!r H !imetro !e" a0u)ero !e "a p"atina !e ori'i&io+ &a"&u"a!o a "a temperatura !ere'eren&ia ;r.

!m H :imetro !e" a0u)ero !e "a p"atina !e ori'i&io+ me!i!o a ;m.

;m H ;emperatura !e "a p"atina !e ori'i&io en e" momento !e "as me!i&iones !e"!imetro.

;r H temperatura !e re'eren&ia !e" !imetro !e" a0u)ero !e "a p"atina.

Nota α1+ ;r y ;m !e%en estar en uni!a!es &onsistentes. Para "os propsitos !eesta norma+ se supone (ue ;r es i0ua" a 8F< =.

" !imetro !e re'eren&ia !e" a0u)ero !e "a p"atina+ ! r + se usa para &a"&u"ar e"

!imetro !e" a0u)ero 5!7 a &on!i&iones !e '"u)o.

=i0ura 4. 6oe'i&ientes "inea"es !e epansin.

4.1.+.4 E5$e5#% )el '<07e%# )e l' $l'(' )e #%&*&(&# -e. La super'i&ie interna!e" a0u)ero !e "a p"atina !e ori'i&io !e%e tener "a 'orma !e un &i"in!ro !e !imetro&ortante+ sin !e'e&tos ta"es &omo ranuras+ aristas+ protu%eran&ias o >ue&osvisi%"es a simp"e vista. La "on0itu! !e" &i"in!ro es e" espesor !e" a0u)ero !e "ap"atina ori'i&io 5e7. " mnimo espesor permiti!o !e" a0u)ero !e "a p"atina !e ori'i&iose !e'ine por e" mayor va"or entre e≥ $.$1!m e$.$$ pu"0a!as. " mimo espesor permiti!o para e" a0u)ero !e "a p"atina !e ori'i&io 5e7 se !e'inepor e" menor va"or entre e≤$.$2:m o e ≤ $.12 !m+ pero e" espesor 5e7 no !e%eser mayor (ue e" espesor !e "a p"a&a !e ori'i&io 57.



4.1.+./ E5$e5#% )e l' $l'"&!' )e #%&*&(&# -E. Los va"ores mimos+ mnimos yre&omen!a!os !e espesor !e "a p"atina !e ori'i&io &onstrui!a en a&ero inoi!a%"es318 y 3$4 se !an en "a =i0. 4.8+ para presiones !i'eren&ia"es no mayores !e 2$$pu"0a!as !e a0ua y temperaturas !e opera&in no mayores !e 1$< =. Para

&on!i&iones !i'erentes a "as men&iona!as+ se !e%e &onta&tar a" 'a%ri&ante para "ao%ten&in !e in'orma&in espe&'i&a so%re !e'"ein !e "a p"atina+ para una!etermina!a re"a&in !e !imetros+ temperatura+ materia" !e "a p"atina !e ori'i&io+soporte !e "a p"atina !e ori'i&io y presin !i'eren&ia".

" uso !e a"tas !i'eren&ia"es !e presin 5∆P/P' $. &.*./ psia7 0enera errores !e"$.1E en e" &"&u"o !e" 'a&tor !e epansin.

A"tas !i'eren&ia"es !e presin 0eneran a"tas ve"o&i!a!es en e" me!i!or y p,r!i!asa"tas !e presin permanente. La ve"o&i!a! re&omen!a!a !e%e ser eva"ua!a so%re"a %ase !e no presen&ia !e rui!o+ erosin y vi%ra&in.

La &a!a !e presin permanente es importante por "as "imita&iones (ue &ausa en"a &apa&i!a! !e" sistema !e transporte.

La p,r!i!a !e presin permanente es aproima!amente i0ua" a ∆P51- β27 !on!e∆P se !a en pu"0a!as !e a0ua β re"a&in !e !imetros.

)emp"o La &a!a !e presin en un me!i!or !e ori'i&io (ue tiene una re"a&in !e!imetros β !e $.3 y un !i'eren&ia" !e 4$$J *.& "a &a!a !e presin ser !e 4$$51-$.$97H384 "o (ue &orrespon!e a 13 psi.



=i0ura 4.8 spesor !e p"atinas !e ori'i&io



4.1.+. A!<0l# )e &5el -θ

. s e" n0u"o 'orma!o entre "a super'i&ie in&"ina!ainterior !e" a0u)ero y "a &ara !e "a p"atina a0uas a%a)o. " va"or permiti!o para e"n0u"o !e %ise" es !e 4< K/- 1<.

La super'i&ie !e" %ise" !e "a p"atina no !e%e tener !e'e&tos visi%"es a simp"e vista

&omo ranuras+ aristas+ protu%eran&ias o >ue&os. Si se re(uiriese %ise"+ su!imensin mnima+ me!i!a a "o "ar0o !e" e)e !e" ori'i&io+5-e7+ no !e%e ser menor !e un 1/18 !e pu"0a!a.

4.1.4 ESPECIFICACIONES DEL TUBO MEDIDOR.

4.1.4.1 De*&!&(&!. " tu%o me!i!or se !e'ine &omo "a se&&in re&ta !e tu%eraa0uas arri%a in&"uyen!o "os en!erea!ores !e '"u)o+ si son usa!os+ e" soporte !e "ap"atina !e ori'i&io y "a "on0itu! !e tu%era a0uas a%a)o.La se&&in a0uas arri%a !e" me!i!or se !e'ine &omo "a "on0itu! re&ta (ue se

etien!e !e "a p"atina !e ori'i&io a" &am%io en rea !e '"u)o 5no in&"ui!os "osa&&esorios !e" me!i!or7 o &am%io !e !ire&&in !e '"u)o.No !e%en eistir &oneiones !e tu%era en este tramo !e "nea+ &on e&ep&in !e

"as tomas !e presin+ in!i&a!ores !e temperatura+ re&ti'i&a!ores !e '"u)o %ri!a!o oase0ura!o &on pin+ so"!a!uras o %ri!as !e "os porta-ori'i&ios y %ri!as para&one&tar etensiones !e tu%era re&ta a0uas arri%a o a0uas a%a)o. 6ua"(uier %ri!ao so"!a!ura a0uas a%a)o !e%e estar "o&a"ia!a mnimo a 2J !e "a &ara !e "a p"atina!e ori'i&io+ !e "o &ontrario se !e%en ma(uinar.

4.1.4.2 S0$e%*&(&e &!"e%!'. La ru0osi!a! super'i&ia" interna !e" tu%o me!i!or !e%e me!irse aproima!amente en "as mismas u%i&a&iones aia"es (ue se usan

para veri'i&ar y !eterminar e" !imetro interno !e" tu%o me!i!or. La me!i&in !e "aru0osi!a! se ""eva a &a%o &on un instrumento e"e&trni&o (ue mi!e "a ru0osi!a!prome!io 5!e un mnimo !e &uatro me!i!as !e ru0osi!a!7. La ru0osi!a!super'i&ia" interna 5prome!io aritm,ti&o !e estas &uatro me!i!as7 !e" tu%o me!i!or no !e%e e&e!er "os si0uientes va"ores

' 3$$ mi&ropu"0a!as si "as re"a&iones !e !imetro β+ son menores !e $.8. 2$ mi&ropu"0a!as si "as re"a&iones !e !imetro β+ son mayores o i0ua"es a

$.8.

La revisin !e" a#o 2$$$ &ontemp"a para me!i!ores !e 12J !e !imetro y menores

una ru0osi!a! mima !e 3$$ mi&ropu"0a!as para un βr !e $.8 o menor y 2$mi&ropu"0a!as para un βr $.8 o mayor.La mnima ru0osi!a! no !e%e ser menor a 34 mi&ropu"0a!as para to!os "os!imetros.Para me!i!ores !e !imetro superior a 12J "a ru0osi!a! no !e%e e&e!er 8$$mi&ropu"0a!as para βr i0ua"es o menores !e $.8 y $$ mi&ropu"0a!as para βr

superiores a $.8



La mnima ru0osi!a! no !e%e ser menor a 34 mi&ropu"0a!as para to!os "os!imetros.

Nota: El uso de β r bajos reduce el efecto de la rugosidad respecto a la

incertidumbre en la medición.

Se pue!e emp"ear un tu%o &omer&ia" "iso+ &ui!a!osamente se"e&&iona!o. Parame)orar "a suavi!a! !entro !e" tu%o me!i!or "as pare!es internas pue!en ser ma(uina!as o re&u%iertas. " interior !e" tu%o me!i!or !e%e estar "impio y "i%re !ea&umu"a&in !e &ontaminantes 5s"i!os+ "(ui!os+ espuma+ et&.7La eisten&ia !e pittin0 en "a super'i&ie interna es permiti!a siempre y &uan!o noe&e!a "os "mites !e ru0osi!a! espe&i'i&a!os anteriormente.

4.1.4.+ D&e"%# )el "0# e)&)#% -D = D% . " !imetro interno me!i!o !e"tu%o me!i!or+ :m !e%e ser !etermina!o me!iante &uatro me!i&iones !e" !imetro+i0ua"mente espa&ia!as a una pu"0a!a a0uas arri%a !e "a &ara !e "a p"atina !e

ori'i&io e" prome!io aritm,ti&o !e ,stas &uatro o ms me!i&iones in!ivi!ua"es!e'ine e" !imetro interno !e" tu%o me!i!o 5:m7. A!i&iona"mente+ se !e%en rea"iar &omo mnimo !os me!i!as en otras se&&iones transversa"es !i'erentes !e" tu%ome!i!or+ a0uas arri%a.

Se !e%en rea"iar me!i&iones in!ivi!ua"es !e" !imetro interno !e" tu%o me!i!or en "a se&&in a0uas a%a)o+ en un p"ano u%i&a!o a una pu"0a!a a0uas a%a)o !e "a"mina !e ori'i&io+ i0ua"mente se !e%en rea"iar por "o menos !os me!i&iones enotras se&&iones transversa"es !e" me!i!or+ a0uas a%a)o.

Los !imetros internos !e" tu%o me!i!or no estn "imita!os a "os !imetros

internos nomina"es pu%"i&a!os. Sin em%ar0o se !e%en se0uir to!as "as normas y&!i0os ap"i&a%"es.

" !imetro interno !e re'eren&ia !e" tu%o me!i!or+ :r + se &a"&u"a por

( )[ ]mr mr T T D D −+=2

1 α

!on!e+

α2 H &oe'i&iente "inea" !e epansin t,rmi&a para e" materia" !e tu%o me!i!or

:r H !imetro interno !e re'eren&ia !e" tu%o me!i!or+ &a"&u"a!o a "a temperatura!e re'eren&ia ;r .

:m H !imetro interno !e" tu%o me!i!or+ me!i!o a ;m.

;m H temperatura !e" tu%o me!i!or en e" momento !e "as me!i&iones !e"!imetro.



;r H temperatura !e re'eren&ia !e" !imetro interno !e" tu%o me!i!or.

Nota α2+ ;r y ;m !e%en estar en uni!a!es &onsistentes. Para "os propsitos !eesta norma+ se supone (ue ;r es i0ua" a 8F< =.

4.1.4.4 T#le%'!(&'5 = %e5"%&((&#!e5. Las to"eran&ias para e" !imetro y "asrestri&&iones para "a super'i&ie interna !e" tu%o me!i!or se !e'inen &omo e"por&enta)e !e !esvia&in entre "os :m me!i!os as

♦ Los !imetros me!i!os entre "a p"atina !e ori'i&io y una !istan&ia !e un!imetro !e" tu%o me!i!or a0uas arri%a !e%e &ump"ir "a to"eran&ia si0uiente

%25.0100* ≤−

promedio D

promedio Dcualquiera D

n

nn

♦ " tota" !e :m me!i!os a0uas arri%a !e "a p"atina !e ori'i&io !e%e &ump"ir "ato"eran&ia

%5.0100* ≤−

promedio D

MinimoD MaximoD

m

mm

)emp"o !e veri'i&a&in !e to"eran&ias !e :m

POSICIÓN LECTURAS DE D D PROMEDIO A C 6 :

1> )el #%&*&(&# 2.$898 2.$894 2.$894 2.$898 2.;8/Me!#% ' D 2.;3;; 2.;3 2.;3; 2.;//

;o"eran&ia a%so"uta a 1J 52.$894 2.$897 / 2.$89H $.$$4FE$.2E

;o"eran&ia a un :m 52.$$$ 2.$87 / 2.$89H $.21E$.E

;o"eran&ia !e :m a0uas !e%a)o !e "a p"atina !e ori'i&io

%50.0100* ≤−

promedio D

promedio Dcualquiera D

n

nn

4.1.4./ B%&)'5 )e #%&*&(&#. Las %ri!as !e &onein !e" portap"atina a" tu%ome!i!or !e%en ser &onstrui!as !e a&uer!o &on "as espe&i'i&a&iones me&ni&as !e"tu%o me!i!or 5super'i&ies ma(uina!as y "i%re !e re%a%as y protu%eran&ias7.6ua"(uier !istorsin !e" tu%o (ue resu"te !e "a so"!a!ura !e "a %ri!a a" tu%o !e%eremoverse tornean!o o 'resan!o e" materia".



4.1.4. A((e5#%&#5 )el $#%"'$l'"&!'. Los a&&esorios !e" portap"atina estnrepresenta!os en una &"ase !e soportes (ue son amp"iamente usa!os en "ain!ustria. 6on estos arte'a&tos es posi%"e repro!u&ir "os &oe'i&ientes !e !es&ar0a

!e" ori'i&io !e'ini!os en "a norma API 14.3.1/AGA-3 &on "os mismos "mites !ein&erti!um%re (ue se en&ontraran para una p"atina !e ori'i&io sosteni!a entre !os%ri!as.

• U!&#!e5 'l "0#. 6uan!o se usa un a&&esorio portaori'i&io insta"a!o a0uasarri%a+ e" !imetro interno prome!io !e" tu%o me!i!or !e%e &oin&i!ir &on e"!imetro interno prome!io !e" a&&esorio. Para evitar un ma" a"ineamiento en "a&onein &on %ri!a se !e%en uti"iar e" m,to!o !e pernos etremos u otro sistemai0ua"mente e'e&tivo. 6uan!o "a unin es so"!a!a se !e%e ma(uinar "a so"!a!ura.

• C#!5&)e%'(&#!e5 )e &!5$e((&!. La inspe&&in !e estos a&&esorios se >a&ems '&i" &uan!o e" a&&esorio tiene un "a!o %ri!a!o 5pre'eri%"emente e" "a!o a0uasa%a)o7.

4.1.4.3 T#'5 )e $%e5&!. " sistema !e me!i&in (ue usa tomas !e %ri!a!e%en tener e" &entro !e "a per'ora&in !e "a toma !e presin a0uas arri%a a unapu"0a!a !e "a &ara !e "a p"atina. Lo mismo se ap"i&a para "a se&&in a0uas a%a)o.

• Las per'ora&iones !e "a tomas !e presin !e%en ta"a!rarse ra!ia"mente a" tu%o!e" me!i!or+ es !e&ir+ e" e)e !e "a per'ora&in !e" ori'i&io !e%e inter&eptar y 'ormar un n0u"o re&to &on e" e)e !e" tu%o me!i!or.

• " !imetro !e "os a0u)eros !e "as tomas !e presin en "a super'i&ie interna !e"tu%o me!i!or y a "o "ar0o !e "a super'i&ie ta"a!ra!a !e "os a0u)eros !e%e ser !e 3/Fpu"0 K/- 1/84pu"0+ para tu%era &on un tama#o nomina" !e 2 o 3 pu"0a!as y 1/2pu"0 K/- 1/84 pu"0. para tu%os !e 4J o ms !e !imetro nomina".

• Las tomas pue!en ser ros&a!as en su parte !e a'uera+ para &one&tar "os tu%os!e sa"i!a !e "a se#a" !e presin.

• Los %or!es !e "as tomas !e presin so%re "a super'i&ie interna !e" tu%o me!i!or !e%en estar "i%res !e re%a%as y pue!en ser "i0eramente re!on!ea!os.

• " !imetro !e "a toma no !e%e &am%iar en una !istan&ia !e 2. !imetros !e"a per'ora&in pues 'avore&e "a a&umu"a&in !e "(ui!os en opera&in.

• " !imetro interior !e "a "nea !e "a toma !e presin !e%e permane&er &onstante >asta e" transmisor y para evitar resonan&ia en "a "nea "a "on0itu! !e%eser "o ms &orta posi%"e. :e a&uer!o a "a 're&uen&ia "a norma AGA3 !e 2$$$espe&i'i&a "a mnima !istan&ia ei0i!a para evitar "a no presen&ia !e resonan&ia yamp"i'i&a&in !e "a pu"sa&in !e presin.



• Las !os "neas !e%en ser i0ua"es en "on0itu! y en !imetro.

6uan!o un portap"atina es uti"ia!o se !e%e veri'i&ar "a me!i!a !e "as tomas !epresin uti"ian!o t,&ni&as &ompro%a!as por su ea&titu! y e'i&ien&ia+ situa&in

(ue se !e%e >a&er !urante "a etapa &onstru&tiva !e" portap"atina.La "o&a"ia&in !e "as tomas !e presin se &ump"en para un me&anismo!etermina!o !e insta"a&in !e "a p"atina+ &uan!o este me&anismo &am%ia "ame!i!a !e%e ser rea"ia!a nuevamente.6uan!o e" me!i!or es !e %ri!as "a !istan&ia !e "a toma !e presin !e%e ser toma!a a partir !e "a &ara !e "a %ri!a.

4.1.4.6 E!)e%e?')#%e5 )e *l07#.

• D&5e@# )e '? )e "0#5. La mima !imensin !e !imetro !e "os tu%os !e"en!erea!or+ no !e%e e&e!er 1/4 !e" !imetro interno !e tu%o me!i!or+ :r. "rea transversa" !e &ua"(uier pasa)e por "a parte eterna !e "os tu%os no !e%ee&e!er 1/18 !e" rea se&&iona" !e tu%o me!i!or. La "on0itu! !e "osen!erea!ores !e '"u)o !e%e ser por "o menos 1$ ve&es e" !imetro !e "os tu%os!e" en!erea!or. No es ne&esario (ue "os tu%os ten0an e" mismo !imetro+ perosu arre0"o !e%e ser sim,tri&o. er =i0ura 4.

=i0ura 4. n!erea!or !e '"u)o

Se0n "a revisin !e" 2$$$ "os en!erea!ores !e '"u)o son o%)eto !e &am%iosimportantes respe&to a "o espe&i'i&a!o anteriormente.Los &on!i&iona!ores !e '"u)o son &"asi'i&a!os en re&ti'i&a!ores y ais"antes. Losre&ti'i&a!ores !e '"u)o sirven para remover o re!u&ir "a tur%u"en&ia en "a &orriente!e '"u)o pero su &apa&i!a! no ""e0a >asta "as &on!i&iones !e rep"i&a !e "asprue%as eperimenta"es. Los &on!i&iona!ores !e '"u)o tipo ais"antes operane'i&ientemente para remover "a tur%u"en&ia a &on!i&iones simi"ares a "as



eperimenta"es. La norma no %us&a re&omen!ar un tipo en parti&u"ar+ sin em%ar0o&on e" 'in !e me)orar "a ea&titu! !e "a me!i&in su0iere "a insta"a&in !e una&on!i&iona!or !e '"u)o !e 19 tu%os &on&,ntri&os pues "a !i'eren&ia o%teni!a en"os &oe'i&ientes !e !es&ar0a as "o ameritan.

Descripción, diseño y fabricación del rectificador de flujo 19 tubosconcéntricos 1998.

Los tu%os !e%en tener i0ua" !imetro+ ru0osi!a! y espesor !e pare!. " arre0"o !e"os tu%os !e%e o%e!e&er a "a 'i0ura 4.F. 6a!a tu%o !e%e estar en &onta&to !ire&tosin eistir espa&iamiento entre e""os. Para re!u&ir "a tur%u"en&ia entre e" eterior!e" re&ti'i&a!or y tu%o me!i!or y entre "os tu%os !e" re&ti'i&a!or se !e%e!imensionar &orre&tamente e" !imetro eterior !e" >a !e tu%os 5O:7+ sien!o suva"or mimo e" !imetro !e" tu%o me!i!or 5: i7 y su va"or mnimo $.9 : i . La"on0itu! !e" re&ti'i&a!or !e%e ser 3 ve&es en :N !e" tu%o me!i!or para e" &aso !e2J 2.:N para tu%os entre 2 y 4Jy 2.$ :N para tu%os !e !imetro superior a 4J" espesor !e "os tu%os (ue &omponen e" re&ti'i&a!or !e%e ser e" 2.E !e"!imetro !e" tu%o me!i!or+ to!os "os tu%os !e%en &o"o&arse para"e"amente y en unn0u"o se0n se muestra en "a 'i0ura 4.F

La insta"a&in !e re&ti'i&a!ores !e '"u)o !i'erentes a" anteriormente !es&rito noap"i&an "as &on!i&iones !e insta"a&in !e" tu%o me!i!or espe&i'i&a!os en "arevisin !e" 2$$$ !e "a norma AGA 3.

F&<0%' 4.6 E!)e%e?')#% )e *l07# AA + )e 2;;;

4.1./ CONDICIONES DE INSTALACIÓN.

Los &oe'i&ientes !e !es&ar0a !e "a p"atina !e ori'i&io 6 ! (ue se en&uentran en "anorma API se %asan en "os resu"ta!os !e mu&>os eperimentos ""eva!os a &a%oen sta!os Bni!os y uropa. n to!os "os &asos se o%tuvieron &on!i&iones !e



'"u)o norma"es usan!o 0ran!es "on0itu!es re&tas !e tu%o me!i!or+ tanto a0uasarri%a &omo a0uas a%a)o !e" ori'i&io o me!iante e" uso !e en!erea!ores !e '"u)oa0uas arri%a !e "a p"atina !e ori'i&io.

Para "a revisin !e" 2$$$ "a norma AGA 3 !etermina &riterios !e !esempe#o

%asa!os en e" &am%io !e" &oe'i&iente !e !es&ar0a uti"ian!o !i'erentes&on!i&iones !e insta"a&in y e" uso o no !e re&ti'i&a!ores !e '"u)o. Las &on!i&iones%ase son "as si0uientes

a- Cuenas &on!i&iones !e '"u)o ;u%o !e me!i&in &on o sin re&ti'i&a!or !e '"u)o!on!e e" per'i" !e ve"o&i!a! aia" es uni'orme y %a)a tur%u"en&ia.

%- :os &o!os en !i'erente p"ano insta"a!os a0uas arri%a !e" ori'i&io esta&on'i0ura&in o&asiona tur%u"en&ia a" &omponente ve"o&i!a! y ve"o&i!a! aia"no uni'orme.

&- "vu"a $E &erra!a "o&a"ia!a a0uas arri%a !e" ori'i&io ste arre0"o pro!u&eun per'i" !e ve"o&i!a! aia" asim,tri&o a0uas !e%a)o !e "a v"vu"a.

!- A"ta tur%u"en&ia o&asiona!a por &a%ea"es !e !istri%u&in !e '"u)o "o&a"ia!aa0uas arri%a !e" ori'i&io.

4.1./.1 Pl'"&!' )e #%&*&(&#.

E(e!"%&(&)') -ε. " a0u)ero !e "a p"a&a !e ori'i&io !e%e ser &on&,ntri&o &on "apare! interna+ a0uas arri%a y a0uas a%a)o !e" portap"atina o >o"!erJ. Lae&entri&i!a! !e" a0u)ero !e "a p"atina !e ori'i&io+ me!i!a para"e"amente a" e)e&entra" !e "as tomas !e presin+ !e%e ser menor o i0ua" a "a to"eran&ia !e'ini!a por "a si0uiente e&ua&in

!on!e+ ε es "a e&entri&i!a! !e" a0u)ero !e "a p"a&a !e ori'i&io.

n "a =i0. 4.9 se muestra "a !etermina&in pr&ti&a !e "a e&entri&i!a!.

43.21.0

0025.0

m

m D

β ε

+≤



=i0ura 4.9 :etermina&in !e "a e&entri&i!a!

La revisin !e" 2$$$ espe&i'i&a "a e&entri&i!a! para e" e)e Q &omo para e" e)e +uti"ian!o "a misma re"a&in matemti&a.

Pe%$e!)&(0l'%&)'). " soporte !e "a p"atina !e ori'i&io !e%e mantener e" p"ano !e"a p"atina !e ori'i&io en un n0u"o !e 9$< &on respe&to a" e)e &entra" !e" tu%ome!i!or.

4.1./.2 T0# e)&)#% AA + )e 1882

L#!<&"0). Para ase0urar me!i&iones !e '"u)o ea&tas+ e" '"ui!o !e%e entrar a "ap"atina !e ori'i&io "i%re !e remo"inos+ &>orros o vrti&es. ;a" &on!i&in se "o0ra atrav,s !e" uso !e en!erea!ores !e '"u)o y su'i&iente "on0itu! !e tu%era a0uasarri%a y a0uas a%a)o !e "a p"atina !e ori'i&io. 6ua"(uier !istorsin !e" per'i" !e '"u)opro!u&ir errores en "as me!i&iones !e '"u)o. isten mu&>as &on'i0ura&iones !etu%era para "as &ua"es e" me!i!or !e ori'i&io no pro!u&ir resu"ta!os !entro !e "ain&erti!um%re !e este estn!ar.

Se >an estu!ia!o a"0unos !e "os sistemas !e tu%era ms &omunes+ &on e" 'in !eesta%"e&er su e'e&to so%re "a ea&titu! !e me!i&in.

• D&'<%''5 )e &!5"'l'(&! AA + )e 1882. Las 0r'i&as (ue a&ompa#an "os!i%u)os !e tu%era a0uas arri%a y a0uas !e%a)o !e "a p"atina !e ori'i&io 5=i0uras4.1$ a 4.14 muestran "a &on'i0ura&in !e !i'erentes mo!e"os opera&iona"es7muestran (ue "a "on0itu! mnima !e tu%era re(ueri!a vara &on "a re"a&in !e!imetros+ βr y (ue "as mayores "on0itu!es para e" tu%o me!i!or se re(uieren parare"a&iones βr !e !imetros a"tas. " &riterio !e !ise#o para nuevas insta"a&iones



!e%e ser "as "on0itu!es !e tu%o re(ueri!as para re"a&iones !e !imetro βr i0ua"esa $..

• Re0e%&&e!"#5 $'%' l#5 e!)e%e?')#%e5 )e *l07# AA + )e 1882. Laprin&ipa" &onsi!era&in para emp"ear en!erea!ores !e '"u)o !e%e ser "a

minimia&in !e "as !istorsiones !e '"u)o a" pasar por "a p"a&a !e ori'i&io+provo&a!as por &ua"(uier a&&esorio !e tu%era u%i&a!o a0uas arri%a !e "a p"atina.La insta"a&in !e estos en!erea!ores !e '"u)o re!u&e &onsi!era%"emente "a&anti!a! !e tu%era re&ta (ue se re(uiere a0uas arri%a !e una p"atina !e ori'i&io.

• I!5"'l'(&! )e 0!' l0l' # %e<0l')#% $%e(e)&e!)# el "0# e)&)#%. La=i0ura 4.1$ muestra "a "on0itu! %si&a !e tu%o me!i!or+ en "a &ua" se a&omo!aruna restri&&in en "a tu%era a0uas arri%a !e "a p"atina !e ori'i&io. Las "on0itu!es!e tu%o me!i!or pue!en re!u&irse %a)o &ir&unstan&ias espe&'i&as. Parainsta"a&iones (ue no estn ep"&itamente &u%iertas en "as =i0uras 4.1$ y 4.11+ se!e%e usar "a "on0itu! !e tu%o me!i!or mostra!a en "a =i0ura 4.1$.

Las insta"a&iones (ue se >a&en &on "os "mites !imensiona"es !e "a =i0ura 4.1$proveen una "on0itu! a!e&ua!a para una v"vu"a (ue restrin0e e" '"u)o !e '"ui!o yse insta"a inme!iatamente a0uas arri%a !e" tu%o me!i!or. sta v"vu"a pue!e ser un re0u"a!or o una v"vu"a !e &ompuerta par&ia"mente &erra!a+ una v"vu"a !e0"o%o+ una v"vu"a !e %o"a !e paso re!u&i!o o una v"vu"a !e tapn.

Sin em%ar0o+ si "a a%ertura !e "a v"vu"a es &ir&u"ar+ e" rea es e(uiva"ente a" rea!e" tu%o me!i!or 5esto es "a a%ertura !e "a v"vu"a es !e" mismo tama#o !e" tu%o7+y si "a v"vu"a se en&uentra en una posi&in &omp"etamente a%ierta !urante "ame!i&in !e '"u)o+ ,sta no !e%e &onsi!erarse &omo un e"emento !istorsiona!or !e

'"u)o y pue!e ser trata!a &omo una restri&&in e(uiva"ente a "a presenta!a por un&o!o inme!iatamente pre&e!ente a" tu%o me!i!or. Ca)o estas &ir&unstan&ias+ "a&onsi!era&in !e "a "on0itu! !e" tu%o me!i!or !e%e re"a&ionarse &on otrosa&&esorios (ue pre&e!en "a v"vu"a+ &on e" 'in !e re!u&ir !i&>a "on0itu! por !e%a)o!e "as !istan&ias %si&as ta%u"a!as para "a =i0ura 4.1$.

• I!5"'l'(&! )e )#5 (#)#5 $%e(e)&e!)# el "0# e)&)#%. -L#5 (#)#5 !#e5"! e! el &5# $l'!#. La =i0ura 4.11 muestra !os &o!os en n0u"o re&toentre si 5no estn en e" mismo p"ano y estn separa!os por menos !e 1$!imetros !e tu%era re&ta7+ pre&e!ien!o "a se&&in re&ta !e" tu%o me!i!or. 6onesta &on'i0ura&in !e a&&esorios !e tu%era+ "as !imensiones %si&as mostra!asen "a =i0ura 4.1$ pue!en re!u&irse a "as in!i&a!as en "a =i0ura 4.11.

• I!5"'l'(&! )e (#)#5 $%e(e)&e!)# el "0# e)&)#% -(#)#5 e! el &5#$l'!#. La =i0ura 4.12 muestra !os &o!os 5en e" mismo p"ano y separa!os por menos !e 1$ !imetros !e tu%era re&ta7+ pre&e!ien!o "a se&&in re&ta !e" tu%ome!i!or. 6on esta &on'i0ura&in+ "as !imensiones %si&as mostra!as en "a =i0ura4.11 pue!en re!u&irse a "as in!i&a!as por "a =i0ura 4.12.



Por otra parte+ "a =i0ura 4.13 muestra !os &o!os 5en e" mismo p"ano y separa!ospor 1$ o ms !imetros !e tu%era re&ta7+ pre&e!ien!o "a se&&in re&ta !e" tu%ome!i!or. 6on esta &on'i0ura&in+ "as !imensiones %si&as mostra!as en "a =i0ura4.1$ pue!en re!u&irse a "as in!i&a!as en "a =i0ura 4.13.

•

I!5"'l'(&! )e 0!' %e)0((&! # e$'!5&! $%e(e)&e!)# el "0# e)&)#%.La =i0ura 4.14 muestra e" uso !e una re!u&&in o epansin pre&e!ien!o "ase&&in re&ta !e" tu%o me!i!or. 6on esta &on'i0ura&in !e a&&esorios+ "as!imensiones %si&as o estn!ar mostra!as en "a =i0ura 4.1$ pue!en ser re!u&i!as a "as in!i&a!as en "a =i0ura 4.14. sta =i0ura s"o se ap"i&a are!u&&iones o epansiones &on&,ntri&as. 6uan!o se usan re!u&&iones oepansiones e&,ntri&as+ "a "on0itu! !e tu%era re&ta !e" tu%o me!i!or !e%e estar !e a&uer!o &on "a =i0ura 4.1$.



=i0ura 4.1$.



=i0ura 4.11.



=i0ura 4.12



=i0ura 4.13



=i0ura 4.14

4.1./.+ T0# e)&)#% AA + )e 2;;;



La 'i0ura 4.1 y "as ta%"as 4.1 y 4.2 espe&i'i&an "os re(uerimientos !e "on0itu! !etu%era re&ta a0uas arri%a y a0uas !e%a)o !e "a p"atina !e ori'i&io se0n resu"ta!oseperimenta"es (ue re'"e)an "as varia&iones !e" &oe'i&iente !e !es&ar0a en unme!i!or !e tipo !i'eren&ia".Para ap"i&a&iones !i'erentes a "as espe&i'i&a!as se !e%e tomar &omo norma "a (ue

se !e'ine &omo otras &on'i0ura&iones.La mayora !e "as &on'i0ura&iones eva"ua!as resu"taron &on per'i"es !e '"u)oa"tamente !esarro""a!os a "a entra!a !e" ori'i&io en "os !os &asos &ontemp"a!os&on uso y sin uso !e re&ti'i&a!ores !e '"u)o.Genera"mente+ "a "on0itu! !e "os tu%os !e me!i&in para insta"a&iones &on o sinre&ti'i&a!or !e '"u)o no son sensi%"es a varia&iones !e" Nmero !e Reyno"!s y "aru0osi!a! !entro !e "os va"ores espe&i'i&a!os en "a norma. iste una e&ep&inap"i&a%"e &uan!o no se usa re&ti'i&a!or !e '"u)o y "a eisten&ia !e !os &o!os !e 9$ o

en p"anos perpen!i&u"ares separa!os por :N o menos y "a insta"a&in !e&a%ea"es !e !istri%u&in !e '"u)o

=i0ura 4.1

Las ta%"as 4.1 y 4.2 a y %+ espe&i'i&an "os re(uerimientos !e "on0itu! !e tu%erare&ta a0uas arri%a y a0uas !e%a)o !e "a p"atina !e ori'i&io para "os

!os &asos !e uti"ia&in o no !e re&ti'i&a!ores !e '"u)o.

La ta%"a 4.1 muestra "a in'orma&in &uan!o no se uti"ia re&ti'i&a!or !e '"u)o. Paraβr %a)os "os re(uerimientos !e "on0itu! son menores (ue para βr a"tos. Los&riterios !e !ise#o para insta"a&iones nuevas !e%e &ontemp"ar βr !e $..



La ta%"a 4.2 espe&i'i&a "os re(uerimientos !e "on0itu! !e tu%era re&ta &uan!o seuti"ian re&ti'i&a!ores !e '"u)o !e "as &on!i&iones mostra!as en "a revisin !e"2$$$. Para este &aso se !e'ine !os &ate0oras as "on0itu! re&ta a0uas arri%aentre 1:N y 29 :N 5;a%"a 4.2a7 y un se0un!o 0rupo para "on0itu! re&ta superior a 29 :N 5;a%"a 4.2%7. sta norma no ap"i&a para "on0itu!es re&tas a0uas arri%a

in'eriores a 1:N.



;a%"a 4.1.



;a%"a 4.2.a



;a%"a 4.2.%

4.1.6 Pulsaciones de flujo en el medidor de orificio



La ea&titu! !e "a me!i&in en un ori'i&io (ue opera a &on!i&iones !e pu"sa&in !e'"u)o se a&epta &uan!o e" prome!io !e "a amp"itu! norma"ia!a !e "a ra &ua!ra!a!e" !i'eren&ia" !e presin '"u&tuante no e&e!e e" 1$E !e" !i'eren&ia" !e presin ene" tiempo.

∆Prms/∆Pav0 $.1$

4.1. !nstalación de termopo"os

Los in!i&a!ores o re0istra!ores !e temperatura !e%en estar "o&a"ia!os parame!ir "a temperatura prome!io !e" '"ui!o en "a p"atina !e ori'i&io. Los termopoos!e%en estar situa!os a0uas !e%a)o !e "a p"atina a un !istan&ia entre :N y 4:N+ ta"&omo se muestra en "as ta%"as 4.1 y.4.2.

4.2. ECUACIÓN PARA FLUJO OLUMGTRICO DE AS EN UN MEDIDOR DE

ORIFICIO AA + H 6/n "a me!i!a !e "a mayora !e "os 0ases y espe&ia"mente 0as natura"+ "a pr&ti&a0enera" &onsiste en epresar "a rata !e '"u)o en pies 3/>ora a &iertas re'eren&iasespe&i'i&a!as o &on!i&iones %si&as !e presin y temperatura. Bna manera&onveniente !e >a&er este &mputo es es&ri%ir "a e&ua&in !e '"u)o usan!o "a&onstante !e '"u)o 6.

f wv P hC Q '=

:on!e+

Qv H Rata !e '"u)o vo"um,tri&o+ en pies3/>ora+ a &on!i&iones %si&ashw H Presin !i'eren&ia" en pu"0a!as !e a0ua a 8$<=.P f H Presin estti&a a%so"uta en "i%ras/pu"0a!a2 a%so"uta. Se usa e" su%n!i&e 1

&uan!o "a presin estti&a a%so"uta se mi!e en "as tomas !e ori'i&io&orriente arri%a o e" su%n!i&e 2 &uan!o "a presin estti&a a%so"uta se mi!een "a toma a0uas a%a)o.

A!ems

C’! b ! r "! pb ! tb ! tf ! gr ! pv ! m ! # ! a

6H &onstante !e '"u)o !e" ori'i&io=% H 'a&tor %si&o !e" ori'i&io=r H 'a&tor !e" nmero !e Reyno"!s H 'a&tor !e epansin=p% H 'a&tor !e presin %ase=t% H 'a&tor !e temperatura %ase=t' H 'a&tor !e temperatura !e '"u)o=0r H 'a&tor !e !ensi!a! re"ativa rea"



=pv H 'a&tor !e super&ompresi%i"i!a!=m H 'a&tor !e manmetro 5para me!i!ores !e presin !i'eren&ia" tipo mer&urio

so"amente7=L H 'a&tor !e "o&a"ia&in !e" me!i!or 5para me!i!ores !e presin !i'eren&ia"

tipo mer&urio7

=a H 'a&tor !e epansin t,rmi&a !e" ori'i&ioLa &onstante !e '"u)o !e" ori'i&io+ 6+ se !e'ine &omo "a rata !e '"u)o !e aire+ &omo0as rea"+ en pies &%i&os estn!ar por >ora+ &uan!o "a etensin 5>*P' 7$. es i0ua" a"a uni!a!.

Los va"ores !e "os 'a&tores !e &orre&&in !epen!en !e "a &on'i0ura&in !e" ori'i&io+"o&a"ia&in !e "as tomas !e presin y &on!i&iones !e opera&in. Para simp"i'i&ar este an"isis so"o se !is&utirn "os ori'i&ios &ir&u"ares &on&,ntri&os. sta es "a&on'i0ura&in mas &omnmente a&epta!a para me!i!as !e '"u)o pre&isas. Laespe&i'i&a&in !e AGA-3 &ontiene !atos para otros !ise#os.

4.2.1. F. F'("#% 5&(# )e #%&*&(&#. " 'a&tor %si&o !e ori'i&io =% es 'un&in !e"!imetro interno !e "a tu%era y !e" !imetro !e" ori'i&io+ y se pue!e &a"&u"ar !e "asi0uiente e&ua&in

ob K d F 2178.338=

:on!e+$ oH &oe'i&iente !e !es&ar0ad H !imetro !e" ori'i&io+ en pu"0a!as

" &oe'i&iente !e !es&ar0a+ To+ se !etermina a partir !e "a si0uiente e&ua&in

d

E

K K e

o

000.000.1

151+

=

" primer &"&u"o en este pro&eso es !eterminar Te+ a partir !e una !e "assi0uientes e&ua&iones

Para tomas en brida:

−

−+

−+

+++=

2/55

4

5.0

5.007.0

16.14.0

076.0364.0

007.05993.0 β β

D D D D K e

[ ] [ ] 2/5

2

2/37.03

655.0

034.0009.0 −

++−

+ β β D D



: H :imetro interior !e" tu%o !e me!i&in+ pu"0a!as.

Para tomas en tuber%a:

( ) 2/5

5.0

1452 25.043.1

35.1225.0

935.006.0

440.00182.0

5925.0 β β β β −++

++

−++=

D D D D K e

Nota n estas e&ua&iones "os si0nos !e a"0unos !e "os t,rminos &on eponentes'ra&&ionarios pue!en ser ne0ativos para a"0unos va"ores !e β. n ta"es &asos+estos t,rminos !e%en !espre&iarse y se "e !a un va"or !e &ero 5$7+ y !on!e estost,rminos sean un 'a&tor !e otro t,rmino+ e" pro!u&to tota" !e%e &onsi!erarse &omo&ero.

" se0un!o &"&u"o es para !eterminar e" va"or !e .

)420090005000830( 32

Bd E +−+−= β β β

!on!e+

5.0

530

D B = + para tomas en brida

75875

+= D

B + para tomas en tuber%a

4.2.2 F% F'("#% )e !e%# )e Re=!#l)5. " 'a&tor !e nmero !e Reyno"!s+ =r +se !e'ine &omo

d

r R

E F +=1

!on!e+

R! H nmero !e Reyno"!s en e" ori'i&io H Bna 'un&in !e "os !imetros !e" tu%o me!i!or y !e" ori'i&io. Se

!etermina me!iante "a e&ua&in uti"ia!a en e" &"&u"o !e =%.

&#'E(N&')*& & " va"or !e =r se pue!e &a"&u"ar a partir !e "a si0uiente e&ua&in

+=

d R

E K K 10



Reemp"aan!o a =r + se o%tiene

$$ + ! r

" va"or !e T se pue!e en&ontrar para tomas en %ri!a+ !e "a si0uiente e&ua&in

( ) 5.041

604.0

β −= K

" va"or !e To se &a"&u"a me!iante "as e&ua&iones usa!as para !eterminar = %.

&#'E(N&')*& ,: " va"or !e =r tam%i,n se pue!e !eterminar a partir !e "ae&ua&in

f w

r

P h

b F +=1

>* y P' va"ores prome!io !e presin !i'eren&ia" 5U67 y presin estti&a 5psia7 en"a &ua" e" me!i!or pue!e operar.

Los va"ores !e % son &a"&u"a!os !e "a e&ua&in

dK

E b

12835=

!on!e

! H es e" !imetro !e" ori'i&io+ en pu"0a!as. H se &a"&u"a &on "a e&ua&in uti"ia!a para !eterminar =%

T H se &a"&u"a !e "a e&ua&in uti"ia!a para !eterminar =r . A"ternativa A.

Para !eterminar =r en me!i!or !e ori'i&io !e tomas !e %ri!a se re&omien!a uti"iar "a a"ternativa A.

4.2.+ Y H F'("#% )e e$'!5&!

" 'a&tor !e epansin es una 'un&in !e "a re"a&in β+ "a re"a&in !e "a presin!i'eren&ia" a "a presin estti&a y "a re"a&in !e "os &a"ores espe&'i&os 5""ama!a

tam%i,n e" eponente isentrpi&o o "a re"a&in !e "a &apa&i!a! &a"or'i&aespe&'i&a7. Las e&ua&iones para e" 'a&tor !e epansin+ + !epen!en !e !n!e semi!a "a presin estti&a 5a0uas arri%a o a0uas a%a)o !e "a p"atina !e ori'i&io7 y sise usan tomas en %ri!as o tomas en tu%era.

4.2.+.1 F'("#% )e e$'!5&! %e*e%&)# ' $%e5&! (#%%&e!"e '%%&'. Si "a presinestti&a a%so"uta se mi!e en "a toma &orriente arri%a+ enton&es e" va"or !e" 'a&tor !e epansin 1 se pue!e &a"&u"ar usan!o "a e&ua&in



Para tomas en %ri!a

( )k

x 14

1 35.041.01 β +−=

Para tomas !e tu%era

( )[ ]k

x 11352

1 127.045.11333.01 β β β +++−=

y

11

21

1707.27 f

w

f

f f

P

h

P

P P x =

−=

!on!e1 H =a&tor !e epansin+ %asa!o en "a presin estti&a me!i!a &orriente

arri%a. Los va"ores 1 &omputa!os &on estas e&ua&iones estn su)etosa una to"eran&ia (ue vara !es!e $ &uan!o 1 H $ >asta ± $. por &iento&uan!o 1 H $.2$. Para va"ores mayores !e 1 se pue!e esperar unamayor in&erti!um%re. La e&ua&in para tomas en %ri!as se pue!e usar para un ran0o !e %eta entre $.1$ y $.F$ para tomas en tu%era sepue!e usar en un ran0o !e $.1$ y $.$.

Q1 H "a re"a&in !e "a presin !i'eren&ia" a "a presin estti&a a%so"uta en "atoma &orriente arri%a.

>* H presin !i'eren&ia" en pu"0a!as !e a0ua a 8$V=.

P'1 H presin estti&a a%so"uta en "a toma &orriente arri%a+ en "i%ras por pu"0a!a &ua!ra!a a%so"uta.

P'2 H presin estti&a a%so"uta en "a toma &orriente a%a)o en "i%ras por pu"0a!a &ua!ra!a a%so"uta.

1/T H "a re"a&in a&sti&a.

!on!e

? H &p/&v+ "a re"a&in !e" &a"or espe&'i&o !e" 0as a presin &onstante a" &a"or espe&'i&o !e" 0as a vo"umen &onstante en &on!i&iones !e '"u)o 5unapr&ti&a a&epta!a es usar "a re"a&in en &on!i&iones estn!ar para "amayora !e "as me!i!as en 'ase 0aseosa7. " va"or !e ? o &oe'i&ienteisentrpi&o es !e 1.3+ 'i)a!o en e" AGA 3.



4.2.+.2 F'("#% )e e$'!5&! %e*e%&)# ' l' $%e5&! (#%%&e!"e ''7#. Si "apresin estti&a a%so"uta se mi!e en "a toma &orriente a%a)o+ enton&es e" va"or !e"'a&tor !e epansin 2 se pue!e &a"&u"ar usan!o "a e&ua&in

Para tomas en %ri!a

5.0

1

121

1

−

= x

[ ] ( )( ) 5.02

245.0

22

135.041.01

xk

x x

+

+−+= β

Para tomas en tu%era

[ ] ( )[ ]( ) 5.0

2

213525.0

22

1

127.045.11333.01

xk

x x

+

+++−+= β β β

y

12

21

2707.27 f

w

f

f f

P

h

P

P P x =

−=

!on!e2 H e" 'a&tor !e epansin %asa!o en "a presin estti&a a%so"uta en "a toma

a0uas a%a)o.

Q2 H La re"a&in !e "a presin !i'eren&ia" a "a presin estti&a a%so"uta en "atoma a0uas a%a)o.

4.2.4 F$ F'("#% )e $%e5&! '5e. " 'a&tor !e presin %ase se ap"i&a para&am%iar "a presin %ase !e 14.3 psia 5va"or usa!o en BSA7. Se &a"&u"a !ivi!ien!o14.3 entre "a presin %ase a%so"uta re(ueri!a 5&ontra&tua"7. Se epresa &on "a'rmu"a

b

pb

P

F 73.14

=

!on!eP% H La presin %ase re(ueri!a 5&ontra&tua"7+ en "i%ras por pu"0a!a &ua!ra!a

a%so"uta.

4.2./ F" F'("#% )e "e$e%'"0%' '5e. " 'a&tor !e temperatura %ase+ =t%+ seap"i&a &uan!o "a temperatura %ase es !i'erente !e 8$V = y se &a"&u"a !ivi!ien!o "a



temperatura %ase re(ueri!a 5&ontra&tua"7+ en 0ra!os Ran?ine+ entre 19+8V R. Seepresa me!iante "a e&ua&in

67.519

b!b

T F =

!on!e;% H La temperatura %ase re(ueri!a 5&ontra&tua"7 en 0ra!os Ran?ine.

4.2. F"* F'("#% )e "e$e%'"0%' )e *l07#. " 'a&tor !e temperatura !e '"u)o = t' sere(uiere para &am%iar+ !e "a temperatura !e '"u)o supuesta !e 8$<=+ a "atemperatura !e '"u)o rea" ;' . =t' se !etermina !ivi!ien!o 19.8<R entre "atemperatura !e" '"u)o+ en 0ra!os Ran?ine+ y etray,n!o"e "a ra &ua!ra!a a"resu"ta!o. =t' se epresa &on "a e&ua&in

5.0

67.519

=

f

!f T

F

!on!e;' H La temperatura rea" !e '"u)o !e" 0as+ en 0ra!os Ran?ine.

4.2.3 F<% F'("#% )e <%'e)') e5$e(*&('. " 'a&tor !e !ensi!a! re"ativa rea"50rave!a! espe&'i&a7+ =0r + se ap"i&a para &am%iar !e una !ensi!a! re"ativa rea"!e" 0as !e 1.$ a "a !ensi!a! re"ativa rea" !e" 0as (ue '"uye y se o%tiene toman!o "ara &ua!ra!a !e "a re"a&in (ue resu"ta !e !ivi!ir 1.$ entre "a !ensi!a! re"ativa

rea" !e" 0as

5.0

1

=

r

"r #

F

6uan!o se usa "a 0rave!a! espe&'i&a i!ea"+ ,sta se !e%e &onvertir a 0rave!a!espe&'i&a rea" usan!o "a e&ua&in

)(

)(

"a$b

airebi

r %

% ## =

A &on!i&iones %ase !e 14.3 psia y 8$V=+ se pue!e sustituir W%5aire7 por $.99949 y "ae&ua&in anterior se &onvierte en

)(

)99949.0(

"a$b

i

r %

## =



4.2.6 F$ F'("#% )e 50$e%(#$%e!5&&l&)'). ;o!os "os 0ases se !esvan !e "a"ey !e "os 0ases i!ea"es en mayor o me)or 0ra!o. sta !esvia&in se &ono&e&omo &ompresi%i"i!a!J y 0enera"mente se !enota por e" sm%o"o W.

n "a me!i!a !e 0ases a trav,s !e "os me!i!ores !e ori'i&io+ e" e'e&to !e "a

&omprensi%i"i!a! es i0ua" a "a re"a&in 51/W7

$.

. ste t,rmino se >a ""ama!osuper&ompresi%i"i!a! !e" 0as. La uti"ia&in >istri&a !e "a 0rave!a! espe&'i&area" 5en &on!i&iones %ase7 >a re(ueri!o (ue "a &ompresi%i"i!a!+ en esta re"a&in+se eprese &omo "a re"a&in W H W'1 / W%.

" 'a&tor !e super&ompresi%i"i!a! se pue!e &a"&u"ar me!iante "a e&ua&in

5.0

1

=

f

b pv

%

% F

n "a ;a%"a : !e" ap,n!i&e : !e" AGA-3 !e 19F se >a in&"ui!o "os va"ores !e =pv.sta ta%"a s"o se ap"i&a para 0as (ue ten0a una 0rave!a! espe&'i&a !e $.8. Se!e%en uti"iar presiones y temperaturas a)usta!as+ )unto &on "a ;a%"a :+ parao%tener va"ores ea&tos !e =pv para 0ases (ue &onten0an uno o ms !e "osi0uientes pro!u&tos !ii!o !e &ar%ono+ nitr0eno+ o un 0as &on una 0rave!a!espe&'i&a !i'erente !e $.8.

La presin a)usta!a se &a"&u"a me!iante "a e&ua&in

)392.0(22.78.160

47.156 1

ncr

f

ad& M M #

P P

−+−=

La temperatura a)usta!a se &a"&u"a a partir !e

460)681.1(9.21115.99

29.226−

+−+=

ncr

f

ad& M M #

T T

!on!ePa!) H presin a)usta!a para "a e&ua&in !e" 'a&tor !e super&ompresi%i"i!a!+ en

psi0.

P'1 H presin estti&a a0uas arri%a+ en psi0.

;a!) H ;emperatura a)usta!a para "a e&ua&in !e" 'a&tor !e super&ompresi%i"i!a!+en 0ra!os 'a>ren>eit.

;' H temperatura+ en 0ra!os Ran?ine.

M& H por&enta)e mo"ar !e !ii!o !e &ar%ono



Mn H por&enta)e mo"ar !e nitr0eno.

BN m,to!o ri0uroso para &a"&u"ar =pv se en&uentra en "a e!i&in !e 1992 !e";ransmission Measurement 6ommittee Report No. FJ !e AGA+ ""ama!o6ompressi%i"ity =a&tors o' Natura" Gas an! Ot>er Re"ate! Xy!ro&a%on GasesJ.

4.2.8 F = FLK F'("#% )e '!e"%# = *'("#% )e l#('l&?'(&!. n &aso !e (uese emp"eara manmetro !e mer&urio 5"o &ua" >a &a!o en !esuso7 se !e%enap"i&ar 'a&tores !e &orre&&in para 17 e" peso !e "a &o"umna !e 0as por en&ima!e "a &o"umna !e mer&urio 27 e" &am%io en e" peso espe&'i&o !e" mer&urio atemperatura !i'erente !e "a temperatura %ase !e 8$ o= y 37 e" &am%io en e" pesoespe&'i&o !e" mer&urio &uan!o est someti!o a 'ueras 0ravita&iona"es !i'erentes!e" estn!ar interna&iona" !a!o por una e"eva&in a nive" !e" mar+ a una "atitu!0eo0r'i&a ea&ta !e 4o+ es !e&ir 9F$.88 &ms/s2.

stos 'a&tores !e &orre&&in se !e'inen &omo

5.0

−=

m

" m

m F ρ

ρ ρ

5.0

665.980

= '

'

" F

67.519000101.01*324.846 −−= f m T ρ

f f

f r

" % T

P #7.2= ρ

:on!e

ρm H !ensi!a! !e" mer&urio en "i%ras / pie3

ρ0 H !ensi!a! !e" 0as en "i%ras/pie3

0L H &onstante 0ravita&iona" en "a "o&a"ia&in !on!e se en&uentra e" ori'i&io+ &m/s2

Gr H Grave!a! espe&'i&a rea" !e" 0as.P' H presin !e" 0as (ue '"uye+ psia;' H temperatura !e" 0as (ue '"uye+ oRW' H 'a&tor !e &ompresi%i"i!a! en &on!i&iones !e '"u)o.

La &onstante 0ravita&iones+ 0I se pue!e &a"&u"ar !e "a si0uiente e&ua&in

g # -/.+0/11 2 +.++3/34# 5 +.++3+3--#3 2 +.++++01+1/#6 2 +.++++-47



:on!eL H 0ra!os !e "atitu!X H e"eva&in so%re e" nive" !e" mar+ pies.

4.2.1; F' F'("#% )e e$'!5&! "%&(' )el #%&*&(&#. " 'a&tor !e &orre&&in+ =a+re(ueri!o para &orre0ir e" error resu"tante !e "a epansin o &ontra&&in !e" ori'i&iose pue!e &a"&u"ar !e "a si0uiente manera 5para temperaturas !e opera&in entre-2$$V= y K34$V=7.

Para a&ero inoi!a%"e 3$4 y 318

)(0000185.01m f a

T T F −+=

Para mone"

)(0000159.01m f a

T T F −+=

!on!e

;' H ;emperatura !e" '"ui!o (ue pasa por e" ori'i&io+ en V=;m H ;emperatura !e" ori'i&io+ en V=+ &uan!o se mi!e a" !imetro !e" ori'i&io.

ste 'a&tor =a pue!e >a&erse i0ua" a 1 por a&uer!o entre "as partes.

4.+ REISION PARA EL CLCULO DE FLUJO DE AS AA + DE 1882. NOMODIFICADA EN LA REISIÓN AA + DE 2;;;.

Los &"&u"os !e vo"umen !e 0as &on este nuevo estn!ar para me!i!ores !eori'i&io son ms ea&tos (ue "os vo"menes &a"&u"a!os+ &on anteriores estn!ares!e sta!os Bni!os o interna&iona"es. ste pro&e!imiento no su're a"tera&in en "arevisin !e "a norma AGA 3 !e 2$$$.

6on este estn!ar e" ran0o !e in&erti!um%re me)ora en $.1 - $.E.

:e%i!o a "os numerosos &am%ios en e" !o&umento "a imp"ementa&in !e to!as "as

partes no o&urri !e 'orma inme!iata+ sino (ue se est rea"ian!o !e una manera0ra!ua".

" nuevo estn!ar para me!i!ores !e ori'i&io 5AGA Report No.3+ ANSI/API 23$-1992+ GPA F1F7+ est %asa!o en e" "timo !esarro""o !isponi%"e para "a in!ustria yrepresenta e" primer y mayor &am%io en e" pro&e!imiento !e &"&u"o en sta!osBni!os+ !es!e "a primera pu%"i&a&in >e&>a en 193.



" 2FV Internationa" Stan!ar!s Or0aniation ;e&>ni&a" 6ommitee >a re&ono&i!oeste !o&umento &omo e" estn!ar ms mo!erno en "a me!i&in !e 0as natura" por me!io !e ori'i&io.

Los &am%ios se %asan en "os "timos !atos !isponi%"es re&o"e&ta!os por varios

investi0a!ores !e sta!os Bni!os y !e uropa.Las se&&iones son

Parte 1 &ua&iones 0enera"es y 0uas !e in&erti!um%re

Parte 2 spe&i'i&a&iones y re(uerimientos !e insta"a&in

Parte 3 Me!i!a !e" '"u)o !e 0as natura"

Parte 4 Imp"ementa&in.

n &uanto a "a Parte 3+ en e""a se >a&e mu&>o ,n'asis en e" &oe'i&iente !e!es&ar0a.

M.Y. Rea!er-Xarris !e" Reino Bni!o y Y.. Ga""an0>er !e "os sta!os Bni!os!esarro""aron 5%asa!os en ms !e 1$.$$$ !atos eperimenta"es7 "a nuevae&ua&in para 6!.

La e&ua&in pue!e &a"&u"ar e" &oe'i&iente !e !es&ar0a para tomas en es(uina+6!56;7+ tomas en %ri!as+ 6!5=;7+ y tomas en ra!io+ 6!5R;7.

La 'orma !e "a nueva e&ua&in re(uiere una so"u&in iterativa para e" &oe'i&iente!e !es&ar0a.

4.+.1 E(0'(&! $'%' *l07# #l0"%&(# )el <'5 !'"0%'l e! 0! e)&)#% )e#%&*&(&#.

La e&ua&in !e '"u)o vo"um,tri&o en &on!i&iones estn!ar+ Zv+ !esarro""a!a a partir !e "a 0rave!a! espe&'i&a rea"+ re(uiere &on!i&iones estn!ar &omo &on!i&iones%ase !e re'eren&ia para Gr e in&orpora W%air a 14.3 psia y 19.8VR 58$V=7 en su&onstante num,ri&a. Por "o tanto+ "a rata vo"um,tri&a !e '"u)o en &on!i&ionesestn!ar+ !esarro""a!a a partir !e "a 0rave!a! espe&'i&a rea"+ G r + se epresa &omosi0ue

f f r

w $ f

vd vT % #

h % P d E FT C Q

1

12

1)(61.7709=

n "as normas AGA-3 5ANSI/API 23$-19927 Se&&in 3.3.3 se presentan "ase&ua&iones para '"u)o vo"um,tri&o+ !esarro""a!as a partir !e "a !ensi!a! !e" '"ui!o a



&on!i&iones !e '"u)o y estn!ar+ "a !ensi!a! re"ativa !e" 0as rea" y "a !ensi!a!re"ativa !e" 0as i!ea".

n "a e&ua&in presenta!a anteriormente+ se supone (ue "as &on!i&iones estn!ar y "as &on!i&iones %ase son "as mismas. Sin em%ar0o+ si esas &on!i&iones son

!i'erentes+ "a rata vo"um,tri&a !e '"u)o &a"&u"a!a en &on!i&iones estn!ar se !e%e&onvertir a "a rata vo"um,tri&a en &on!i&iones %ase+ por me!io !e "a re"a&in

=

$

b

$

b

b

$

vb %

%

T

T

P

P QQ

n estas 'rmu"as se uti"ia "a si0uiente nomen&"atura

6!5=;7 6oe'i&iente !e !es&ar0as para me!i!or !e ori'i&io &on tomas en %ri!a

! :imetro !e" ori'i&io !e "a p"atina+ &a"&u"a!o a "a temperatura !e '"u)o 5;' 7+en pu"0a!as.

v =a&tor !e ve"o&i!a! !e aproima&inGi :ensi!a! re"ativa i!ea" !e" 0as 50rave!a! espe&'i&a7Gr :ensi!a! re"ativa rea" !e" 0as 50rave!a! espe&'i&a7>* Presin !i'eren&ia" !e ori'i&io+ en pu"0a!as !e a0ua a 8$V=.P% Presin %ase+ en "i%ras 'uera por pu"0a!as &ua!ra!a a%so"uta+ psiaP'1 Presin !e '"u)o 5en "as tomas a0uas arri%a7+ en "i%ras 'uera por pu"0a!a

&ua!ra!a a%so"uta+ psiaPs Presin estn!ar H 14.3 "i%ras 'uera por pu"0a!a &ua!ra!a a%so"uta.Z% Rata vo"um,tri&a !e '"u)o por >ora+ en &on!i&iones %ase+ en pies &%i&os

por >ora.Zv Rata vo"um,tri&a !e '"u)o por >ora+ en &on!i&iones estn!ar+ en pies

&%i&os por >ora.;% ;emperatura %ase+ en 0ra!os Ran?ine.;' ;emperatura !e '"u)o+ en 0ra!os Ran?ine;s ;emperatura estn!ar H 19.8 VR 58$V=7.1 =a&tor !e epansin 5en "a toma a0uas arri%a7.W% 6ompresi%i"i!a! en &on!i&iones %ase 5P% y ;%7W%air 6ompresi%i"i!a! !e" aire &on!i&iones %ase 5P% y ;%7W'1 6ompresi%i"i!a! en &on!i&iones !e '"u)o &orriente arri%a 5P'1 y ;' 7Ws 6ompresi%i"i!a! en &on!i&iones estn!ar 5Ps y ;s7

ρ% :ensi!a! !e" '"ui!o en &on!i&iones %ase 5P%+ ;%7 en "i%ras masa por pie&%i&o

ρs :ensi!a! !e" '"ui!o en &on!i&iones estn!ar 5Ps+ ;s7 en "i%ras masa por pie &%i&o

ρt+ ρ'1 :ensi!a! !e" '"ui!o en &on!i&iones a0uas arri%a 5P '1+ ;' 7 en "i%ras masapor pie &%i&o



4.+.2 C#$#!e!"e5 )e l' e(0'(&! )e *l07#

n esta se&&in se presentarn "os 'a&tores (ue se invo"u&ran en "as e&ua&iones!e '"u)o enun&ia!as anteriormente.

4.+.2.1 F'("#% )e e$'!5&!, Y

6uan!o e" 0as '"uye a trav,s !e un ori'i&io e" &am%io en "a ve"o&i!a! !e" '"ui!o y "apresin estti&a va a&ompa#a!o !e un &am%io en "a !ensi!a!. Por e""o+ se >a&ene&esario ap"i&ar un 'a&tor para a)ustar este &am%io. Para un '"ui!o 0aseoso este'a&tor se &ono&e &omo 'a&tor !e epansin 57+ e" &ua" es 'un&in !e "a re"a&in !e!imetro 5β7+ "a re"a&in entre presion !i'eren&ia" y estti&a en "a toma !e presin!esi0na!a y e" eponente isentrpi&o 5?7.

La ap"i&a&in !e" 'a&tor !e epansin es v"i!a para "os si0uientes ran0os !ere"a&in !e presin

20.0707.27

0 ≤< f

w

P

h

0.18.01

2 <≤ f

f

P

P

:on!e

>* H presin !i'eren&ia" a trav,s !e" ori'i&io+ en pu"0a!as !e a0ua a 8$V=P' H presin !e '"u)o+ en "i%ras 'uera por pu"0a!a &ua!ra!a a%so"uta.P'1 H presin estti&a a%so"uta+ en "a toma a0uas arri%a+ en "i%ras 'uera por

pu"0a!a &ua!ra!a a%so"uta.

P'2 H presin estti&a a%so"uta+ en "a toma a0uas a%a)o+ en "i%ras 'uera por pu"0a!a &ua!ra!a a%so"uta.

" 'a&tor !e epansin para tomas en %ri!a se pue!e usar para un ran0o !ere"a&in !e !imetro !es!e $.1$ >asta $.. Para re"a&iones !e !imetros 5β7 por 'uera !e estos "mites+ &re&er mu&>o "a in&erti!um%re. Sin em%ar0o+ e" ran0oms re&omen!a!o !e β es e" !e $.1$ a $.8$ y e" ptimo es $.3$ - $.$.

• F'("#% )e e$'!5&! %e*e%e!(&')# ' l' $%e5&! '<0'5 '%%&'. Si "a presinestti&a a%so"uta se !etermina a partir !e "a toma !e presin !i'eren&ia" a0uasarri%a+ e" va"or !e" 'a&tor !e epansin 517 se pue!e &a"&u"ar &on "a si0uientee&ua&in



( )

+−=k

x 14

1 35.041.01 β

6uan!o se mi!e "a presin estti&a a0uas arri%a.

11

21

1707.27 f

w

f

f f

P

h

P

P P x =

−=

!on!e

? H eponente isentrpi&o. s una pr&ti&a a&epta!a para ap"i&a&iones !e" 0asnatura"+ "a !e usar ? H 1.3. sto simp"i'i&a !e 0ran manera "os &"&u"os y se usaen "as ta%"as !e" AGA-3. sta aproima&in 'ue a!opta!a por Cu&?in0>am en su&orre"a&in para e" 'a&tor !e epansin.

1 H re"a&in entre "a presin !i'eren&ia" y "a presin estti&a a%so"uta+ en "a tomaa0uas arri%a.

β H Re"a&in !e !imetros 5!/:7.

La &anti!a! 1 /? se &ono&e &omo re"a&in a&sti&a.

• F'("#% )e e$'!5&! %e*e%e!(&')# ' l' $%e5&! '<0'5 ''7#. Si "a presinestti&a a%so"uta se !etermina a partir !e "a toma !e !i'eren&ia" a0uas a%a)o+ e"va"or !e" 'a&tor !e epansin+ 2+ se pue!e &a"&u"ar &on "a si0uiente e&ua&in

12

21

12

f f

f f

% P

% P =

y

1

2

1

121

1

f

f

%

%

x

−=

1

2

2

24

221

)35.041.0(1 f

f

%

%

xk

x x

++−+= β

y



22

21

2707.27 f

w

f

f f

P

h

P

P P x =

−=

!on!e2 H re"a&in entre "a presin !i'eren&ia" y "a presin estti&a me!i!a a0uas a%a)o

2 H 'a&tor !e epansin %asa!o en "a presin estti&a a%so"uta me!i!a a0uasa%a)o.

W'1 H &ompresi%i"i!a! a &on!i&iones !e '"u)o a0uas arri%a 5P'1+ ;' 7W'2 H &ompresi%i"i!a! a &on!i&iones !e '"u)o a0uas a%a)o 5;'2+ ;' 7

4.+.2.2 Rel'(&! )e )&e"%#5 -β

La re"a&in !e !imetros+ "a &ua" se usa en "a!etermina&in !e" &oe'i&iente !e !es&ar0a !e "a p"atina !e ori'i&io 56 !7 e" 'a&tor !e"a ve"o&i!a! !e aproima&in 5v7 y e" 'a&tor !e epansin 57+ es "a re"a&in entree" !imetro !e" ori'i&io 5!7 y e" !imetro interno !e" tu%o me!i!or 5:7. se epresa&on "a si0uiente e&ua&in.

Dd =β

!on!e

r f r T T d d −+=1

1 α

y

r f r T T D D −+=2

1 α

!on!e

! H !imetro !e" ori'i&io &a"&u"a!o "a temperatura !e" '"u)o ;'

!r H !imetro !e re'eren&ia !e" ori'i&io &a"&u"a!o a "a temperatura !e re'eren&ia+ ;r

: H !imetro interno !e" tu%o me!i!or+ &a"&u"a!o a ;'

:r H !imetro interno !e re'eren&ia !e" tu%o me!i!or+ &a"&u"a!o a "a temperatura !ere'eren&ia+ ;r .

;' H temperatura !e" '"ui!o en "as &on!i&iones !e '"u)o.;r H temperatura !e re'eren&ia para e" !imetro !e" ori'i&io y/o e" !imetro !e" tu%o

me!i!or.

α1 H &oe'i&iente "inea" !e epansin t,rmi&a !e" materia" !e "a p"atina !e ori'i&ioα2 H &oe'i&iente "inea" !e epansin t,rmi&a !e" materia" !e" tu%o me!i!or.

Nota α+ ;' + y ;r !e%en estar en uni!a!es &onsistentes. Para propsitos !e esteestn!ar 5AGA-3 !e 19927+ se estima (ue ; r es i0ua" a" 8FV=. La ta%"a si0uiente &ontiene "os &oe'i&ientes "inea"es !e epansin t,rmi&a paravarios materia"es.



M'"e%&'lC#e*&(&e!"e l&!e'l )e e$'!5&! "%&(' -

P0l<$0l< H F

A&ero inoi!a%"e tipo 3$4 y 318

Mone" A&ero a" &ar%n

$.$$$$$92

$.$$$$$9$.$$$$$82$;oma!o !e "as normas AGA-3 !e 1992.

4.+.2.+ F'("#% )e el#(&)') )e '$%#&'(&!, E

" 'a&tor !e ve"o&i!a! !e aproima&in es una epresin matemti&a (ue re"a&iona"a ve"o&i!a! !e" '"ui!o en "a se&&in prima a" me!i!or !e ori'i&io 5a0uas arri%a7 a"a ve"o&i!a! !e" '"ui!o en e" ori'i&io. ste 'a&tor se &a"&u"a &on "a si0uientee&ua&in

411β −=v E

4.+.2.4 C#e*&(&e!"e )e )e5('%<' $'%' el e)&)#% )e #%&*&(&# (#! "#'5 )e$%e5&! e! l' %&)', C) -FT+ ste &oe'i&iente+ &uya e&ua&in 'ue !esarro""a!apor Rea!er - Xarris y Ga""a0>er+ se !etermin a partir !e prue%as !e "a%oratorio.

sta e&ua&in se ap"i&a a !imetros nomina"es !e 2 ms pu"0a!as re"a&iones!e !imetro 5β7 !e $+1 a $. 5partien!o !e" prin&ipio !e (ue e" !imetro !e" ori'i&io!r es mayor !e $.4 pu"0a!as7 y un nmero !e Reyno"!s 5Re:7 para "a tu%eramayor o i0ua" a 4.$$$.

La e&ua&in !e Rea!er - Xarris / Ga""a0>er !e" &oe'i&iente !e !es&ar0a para unme!i!or !e ori'i&io &on&,ntri&o+ !e tomas en %ri!a y %or!e &ua!ra!o+ se !e'ine5se0n "a norma AGA-3-1992+ se&&in 14.3.37 !e "a si0uiente 'orma

C d 8!'9 C i 8!'9 5 +.+++100

7.0610

De R

β 5 8+.+30+ 5 +.++4-&9β 4C

C i 8!'9 C i 8C'9 5 'ap'erm

C i 8C'9 +.1-0 5 +.+3-0β 3

2 +.33-+ β /

5 +.++680;β 9< 0

'ap'erm =pstrm 5 >nstrm

=pstrm ?+.+466 5 +.+03 15.8 'e − ; +.0041 10.6 'e− @ 80;+.36&9,

>nstrm ;+.+00?< 3 2 +.13< 3 0.6 @ β 0.0 80;+.04&9



y

4

4

1 β

β

−= B

−= 0.0,8.2max

4

1 (

D M r

β −=1

22

2

' M

8.0

000,19

=

De R

) β

35.06

10

=

De R

C

!on!e

6!5=;7 H &oe'i&iente !e !es&ar0a a un nmero !e Reyno"!s espe&i'i&a!o para unme!i!or !e ori'i&io &on tomas en %ri!a.

6i56;7 H &oe'i&iente !e !es&ar0a a un nmero !e Reyno"!s in'inito para unme!i!or !e ori'i&io &on tomas en es(uina.

6i5=;7 H &oe'i&iente !e !es&ar0a a un nmero !e Reyno"!s in'inito para unme!i!or !e ori'i&io &on tomas en %ri!a.

! H !imetro !e" ori'i&io+ &a"&u"a!o a ;' + en pu"0a!as.

: H !imetro interno !e" tu%o me!i!or+ &a"&u"a!o en ;' + en pu"0a!as.

:r H !imetro interno !e" tu%o me!i!or+ &a"&u"a!o a ;r + en pu"0a!as.

e H &onstante neperiana H 2.1F2F.

L1 H L2

H &orre&&in a!imensiona" para "a "o&a"ia&in !e "a toma

H N4/:r + para tomas en %ri!a517.

N4 H 1.$+ &uan!o :r est en pu"0a!as517.



N4 H 2.4+ &uan!o :+ est en mi"metros

Rep H nmero !e Reyno"!as en tu%o.

β H re"a&in !e !imetros

H !/:

Nota La e&ua&in para e" &oe'i&iente !e !es&ar0a para me!i!or !e ori'i&io &ontomas en %ri!a+ 6!5=;7+ es !i'erente a "a (ue apare&e en e!i&iones anteriores a "a'orma AGA.3.1992.

4.+.2./ Ne%# )e Re=!#l)5, ReD.

" nmero !e Reyno"!s se usa &omo un parmetro !e &orre"a&in para representar e" &am%io en e" &oe'i&iente !e !es&ar0a !e "a p"atina !e ori'i&io+ &on re'eren&ia a"!imetro !e" tu%o me!i!or+ "a ve"o&i!a! !e '"u)o+ "a !ensi!a! y "a vis&osi!a! !e"'"ui!o.

La e&ua&in para e" nmero !e Reyno"!s se pue!e epresar !e "a si0uiente 'orma

=

bair b

r bbe

% DT

# P Q R

D µ 0114541.0

Bsan!o un va"or prome!io !e $.$$$$$89 "i%ra masa por pie se0un!o para µ + y

sustituyen!o "as &on!i&iones estn!ar ;%+ P%+ y W%air por 19.8VR+ 14.3 psia y$.9999$+ respe&tivamente+ "a e&ua&in anterior se re!u&e a

D

#Q R r v

e D0723.47=

!on!e: H !imetro interno !e" tu%o me!i!or+ &a"&u"a!o a "a temperatura ;' + en pu"0a!asGr H !ensi!a! re"ativa 50rave!a! espe&'i&a7 rea" !e" 0as.P% H presin %ase.Z% H rata !e '"u)o en &on!i&iones %ase+ en pies &%i&os por >ora.Zv H rata vo"um,tri&a !e '"u)o en &on!i&iones estn!ar+ en pie3 />ora.Re: H nmero !e Reyno"!s en e" tu%o.;% H temperatura %ase+ en 0ra!os Ran?ineW%air H 6ompresi%i"i!a! !e" aire 14.3 "i%ras por pu"0a!a &ua!ra!a a%so"uta y 8$V=W%0asH &ompresi%i"i!a! !e" 0as en &on!i&iones %ase 5P% y ;%7

Si e" '"ui!o (ue se est mi!ien!o tiene una vis&osi!a!+ una temperatura o una0rave!a! espe&'i&a rea" muy a"e)a!a !e "as (ue se muestran arri%a+ "as



suposi&iones (ue se >i&ieron no son ap"i&a%"es. " ran0o !e ap"i&a&in !e "ae&ua&in est entre $.$$$$$9 y $.$$$$$9 "i%ra masa por pie-se0un!o para "avis&osi!a!+ 3$V= a 9$V= para "a temperatura y $. a $. para "a 0rave!a!espe&'i&a rea".

6uan!o "a rata !e '"u)o no se &ono&e+ e" nmero !e Reyno"!s se pue!e !esarro""ar por me!io !e itera&iones+ suponien!o un va"or ini&ia" !e $.8$ para e" &oe'i&iente !e!es&ar0a para un ori'i&io &on tomas en %ri!a+ 6!5=;7+ se usa e" vo"umen&omputa!o para estimar e" nmero !e Reyno"!s. 6on este va"or se &a"&u"a unse0un!o va"or !e 6!5=;7. As se &ontinan "as itera&iones+ >asta o%tener un va"or !e 6!5=;7 &uya &onver0en&ia &on e" anterior sea !e seis &i'ras si0ni'i&ativas5$.$$$$$7 menos.



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