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DISEÑO Y CONSTRUCCION DE UN POLIDUCTO PARA TRANSPORTAR GASOLINA Y DIESEL OBJETIVOS. OBJETIVO GENERAL. Estudio de viabilidad del diseño de un poliducto de municipio de Patacamaya hasta municipio de Corocoro. OBJETIVO ESPECIFICO. 

Mostrar los requerimientos mínimos como lo son las normas y procedimientos para la construcción de un poliducto.

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Dar a conocer definiciones y conceptos de los fluidos de diésel y gasolina que se transportara en el poliducto.

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Lo siguiente es pasar al caso práctico, en el cual veremos: el proceso de construcción, derecho de vía, tendido de la tubería y doblado de la misma, soldadura, pruebas de hermeticidad, limpieza interior, trampas de diablos, la construcción de obas especiales.



Obtener los cálculos que este necesita como lo son: las estaciones de bombeo, diámetro, caídas de presión, tipo de flujo que se maneja, válvulas de seccionamiento.



Realizar un mantenimiento adecuado al ducto, conociendo un poco lo que es corrosión y como evitarla.

INTRODUCCION El presente trabajo es la elaboración de un poliducto desde Municipio Patacamaya hasta municipio de Corocoro ubicado en la provincia Aroma en el departamento de La Paz contando con una distancia de 525 Km. El tramo contara con su respectivo perfil geológico corregido y perfil de presiones. Se llevará a cabo a la vez la construcción de un Loop para el poliducto, cuya ubicación y distancia serán determinadas mediante la realización de cálculos. Los dos productos que se transportarán en el poliducto serán: 

Gasolina.



Diésel.

Un poliducto típico de 20” de diámetro (50,8 cm) y 800 km de longitud es capaz de transportar 900 m3 por hora de combustibles. Teniendo en cuenta que un camión cisterna dispone de una capacidad aproximada de 30 m3, es necesario despachar un vehículo cada 2 minutos para igualar el caudal de transporte del conducto (720 despachos por día). Más aún, si se estima que 5 cada camión recorre un promedio de 800 km por día, y considerando que debe retornar vacío a la estación de carga, se requiere de una flota de 1440 unidades para igualar su desempeño. Estos cálculos sencillos dan idea de la eficiencia de las tuberías como medios de transporte de combustibles.

MARCO TEÓRICO Trasporte de Hidrocarburos El paso inmediato al descubrimiento y explotación de un yacimiento es su traslado hacia los centros de refinación o a los puertos de embarque con destino a exportación. En todos los casos los son los oleoductos, gasoductos o poliductos y los buques tanques quienes se encargan de trasportar el crudo. Los mismos son equipos adecuados para poder soportar la carga o incluso soportar el crudo, ya que son muy inflamables. Si se desea trasportar el crudo hacia alguna mediana o corta distancia se utiliza un oleoducto. El mismo está formado por varios tubos de acero unidos con el fin de llevar el crudo obtenido hacia el punto de refinación o embarque. Un ducto es la tubería con un conducto que cumple la función de transportar agua u otros fluidos. Se suele elaborar con materiales muy diversos. Poliducto. Es el ducto para el transporte de productos derivados del petróleo crudo desde el punto de carga hasta una terminal u otro poliducto y que comprende las instalaciones y equipos necesarios para dicho transporte. Construcción. Para el caso específico de transporte de productos destilados del petróleo, lo más común es la aplicación de la ecuación de T.R. Aude. Y las limitantes en estos casos son también las presiones de operación. Conjunto: pueden ir en forma compuesta, 3, 4 hasta 5 compuestos en el mismo ducto, la desventaja que tiene este es que genera mayores costos, ya que al llegar a un determinado campo, este debe llegar una plantas separadoras.

Separados: los compuestos van separados en una misma tubería por chanchos de

bacheo y espaciadores

Los poliductos son encargados de trasportar crudos solo en forma líquida. Se trabaja con bombas y si trasportamos gases como GLP este se debe trasportar en forma líquida (solo trasporta líquidos NO GASES)

GNL: se trasportan en carros metaneros, o camiones criogénicos (ductos virtuales) TVR: se calcula para cada componente su respectivo TVR y se toma el mayor TVR que llegara a ser el más óptimo. Siempre debe mandar el primer componente que intercepte el TVR. La densidad se viene reflejado a la viscosidad que es la resistencia del fluido a fluir. Este acápite nos sirve básicamente para el análisis del dimensionamiento de la tubería, sobre la base de los caudales a transportar, las presiones requeridas de

transporte y las presiones que se disponen, considerando las presiones que tienen los derivados transportados. FUNCIONAMIENTO Un poliducto simple puede comunicar numerosas fuentes con destinos distantes. Para operar con normalidad, estas tuberías de sección circular deben permanecer completamente llenas de producto en todo momento. Los combustibles líquidos fluyen dentro de ellas propulsados por bombas centrífugas que aportan la energía necesaria para contrarrestar diferencias de nivel y pérdidas de carga por fricción a lo largo del trayecto. En general, estas unidades de bombeo son impulsadas con motores eléctricos o turbinas de gas, según la conveniencia y disponibilidad del insumo energético. Las estaciones de bombeo se separan entre 30 y 200 km, de acuerdo a la topografía del tendido y la capacidad de transporte requerida. CONDICIONES DE DISEÑO REGÍMENES DE FLUJO Se distinguen principalmente dos tipos de regímenes de flujo laminar y el flujo turbulento, a pesar que en la industria petrolera se encuentran flujos intermedios denominados críticos. En un flujo de régimen laminar

las capas adyacentes del fluido se deslizan

suavemente entre sí. Para altos valores de flujo, o cuando las superficies que lo limitan ocasionan cambios abruptos en las velocidades, el flujo se hace irregular y mucho más complicado y se denomina flujo en régimen turbulento. En este tipo de flujo no existe exactamente un modelo en estado estacionario, pues el flujo varía continuamente. NUMERO DE REYNOLDS Las investigaciones de Osborne Reynolds han demostrado que el régimen de flujo en tuberías, es decir, si es laminar o turbulento, depende del diámetro de la tubería, de la

densidad y la viscosidad del fluido y de la velocidad del flujo. El valor numérico de una combinación adimensional de estas cuatro variables, conocido como el número de Reynolds, puede considerarse como la relación de las fuerzas dinámicas de la masa del fluido respecto a los esfuerzos de deformación ocasionados por la viscosidad. En hidráulica de tuberías de gas, utilizando las unidades habituales, una ecuación más adecuada para el número de Reynolds

Dónde: R: Numero de Reynolds (adimensional) d: diámetro de la tubería (pies) v: velocidad del fluido (pie/s) µ: viscosidad absoluta (lbmol/pie*s) Para el uso del número de Reynolds en la industria petrolera se realiza un cambio de unidades para aplicar directamente los datos con los que se cuenta en campo y se llega a:

Dónde: NRe: Numero de Reynolds (adimecional) Q: Caudal(BPD) μ: Viscosidad cinética (cstk)

d: diámetro (plg) Una vez determinado el número de Reynolds sabremos el tipo de flujo con el que se trabaja en la tubería utilizando la siguiente tabla: Régimen de flujo PetróleoTransportation Handbook BELL MOODY Laminar

0 – 1000

0 – 2000

Critico

1000 – 2000

2000 - 3000

turbulento

2000

3000

Para la selección de la tubería, la presión y la temperatura son los parámetros más importantes que influyen en el diseño del ducto. La siguiente ecuación de Barlow’s es usada en diseño según los códigos para el sistema de transporte de hidrocarburos ya sea gas o líquidos cuya ecuación es la siguiente:

Dónde: P =presión interna de diseño del ducto, psig D = diámetro externo de la tubería, in t = espesor de la pared de la tubería, in F = factor de diseño o factor de construcción, adimensional T = factor de temperatura, adimensional E = factor de junta longitudinal, adimensional S = tensión de fluencia mínima especificada, psig

FACTOR DE TEMPERATURA “T”. Temperatura ºF Factor de disminución de temperatura “T”