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Instituto Tecnológico Superior de Villa la Venta.

INTRODUCCION. El flujo inclinado se define como el flujo a través de tuberías que se desvían a partir de la horizontal o como El flujo a través del terreno accidentado. Influjo direccional se define como el flujo a través de tuberías que se desvían con respecto a la vertical, y es referida, como La pérdida de presión total en la tubería de descarga debido al terreno montañoso o accidentado, es la suma de las pérdidas por fricción, aceleración y por elevación necesarias para transportar los fluidos a lugares con mayor elevación a cualquier distancia.

CORRELACION DE FLANIGAN. Flanigan ha conducido numerosas pruebas de campo para flujo inclinado y observó lo siguiente.  

La mayoría de las caídas de presión ocurren en la sección ascendente de la tubería. La caída de presión en la tubería disminuye conforme el flujo de gas incrementa.

En la determinación de la pérdida por fricción, Flanigan analizó la correlación presentada por Ovid Baker y la eficiencia para el flujo horizontal en dos fases como función de flujo de líquido a gas y encontró que la dispersión de los datos era grande. Para asegurar la exactitud, Flanigan trabajó con esos datos y desarrolló una correlación en la cual da un a eficiencia del ± 9% para tuberías. Los datos de la correlación se obtuvieron de tuberías de 4, 6, 8 y 10 pulgadas de diámetro, mientras los rangos de velocidades del gas fueron de 1 a 12 pies por segundo y el flujo de liquido a gas fue de 20 a 1200 bbl/MMcf. Los fluidos usados fueron gas natural y condensado. Una vez obtenida la eficiencia en la tubería, podemos usar la ecuación de caída de presión similar a la de Panhandle para determinar el componente de la caída de presión.

Examinando los datos de prueba para tubería de 16 pulgadas Flanigan notó lo Siguiente:

a) Para velocidades de gas relativamente bajas, la mayor caída de presión ocurre en la sección ascendente de la tubería b) La caída de presión por elevación es directamente proporcional a la suma de elevaciones en la tubería c) La diferencia por elevación es insignificante d) Las caídas de presión cuesta abajo son insignificantes comparadas con la suma de cuesta arriba e) La caída de presión en la sección cuesta arriba varia inversamente con la velocidad del gas

CORRELACION DE BEGGS Y BRILL. Beggs y Brill condujeron una investigación experimental de dos fases, flujo de gas líquido en tuberías inclinadas para determinar qué efecto tiene el ángulo de inclinación en el colgamiento del líquido y las pérdidas de presión. El estudio experimental consistió en mediciones de colgamiento del líquido y caídas de presión en tuberías de 1 y 1.5 pulgadas de diámetro interno. Los fluidos usados fueron aire y agua con flujos de variaron de 0 a 4 pies /min 3 . De líquido y de 0 a 300 /día Mpies3 gas. Los datos tomados fueron para las inclinaciones de ángulos de: ± 90°, ± 85°, ± 75°, ± 55°, ± 35°, ± 20°, ±15°, ±10°, ± 5° y 0° a partir de la horizontal. Las correlaciones empíricas fueron desarrolladas para el colgamiento del líquido y factor de fricción como función de las propiedades de flujo y ángulo de inclinación. El colgamiento del líquido es fuertemente influenciado por el ángulo de inclinación y el factor de fricción es influenciado por el colgamiento del líquido. Se desarrollaron diferentes correlaciones para el colgamiento cerca de los tres regímenes de flujo. La correlación del factor de fricción se hizo para ser independiente del régimen de flujo, pero requiere de un valor para del colgamiento del líquido.

Beggs y Brill llegaron a las siguientes conclusiones. a) El ángulo de inclinación de una tubería con flujo de dos fases, ocurren efectos de colgamiento de líquido y caídas de presión. b) En el flujo inclinado de dos fases, el máximo colgamiento del líquido es con un ángulo aproximado de +50° y el mínimo aproximadamente -50° respecto a la horizontal. El hecho de que el colgamiento sea aproximadamente igual en los ángulos de +90° y +20° explica porque las correlaciones de colgamiento vertical pueden ser usadas para algunos grados de flujo horizontal. c) La recuperación de presión cuesta abajo en la sección de la tubería con dos fases que esta sobre el terreno existe y puede ser considerada en el diseño de la tubería.

PATRONES DE FLUJO EN TUBERIAS INCLINADAS.