CURSO MEDICION DE GAS
INTRODUCCION :
Normalmente la medición de gas en el campo se la realiza mediante el uso de los medidores con placa de orificio utilizando registradores BARTON que tienen cartas cuadráticas es decir las lecturas que se tienen tienen son con la escala de 0 – 100 !a medición de los fluidos mediante el medidor medidor de orificio orificio esta "asado en el principio: la #elocidad de un fluido al pasar por una restricción$ es proporcional a la ra%z cuadrada de la ca%da de la presión presión &onociendo &onociendo el diámetro diámetro de la l%nea ' la ca%da de la presión$ presión$ nosot nosotro ross pode podemo moss calc calcul ular ar el #olu #olume men n del flui fluido do que que pasa pasa a tra#( tra#(ss de esta esta l%nea l%nea )tilizando las cartas cuadráticas el calculo es mu' simple !os a*ustes de mantenimiento $ ' la terminolog%a de los medidores de orificio están mas detallados detallados en el reporte N+ , de !a Asociación Asociación del comit( Ameri Americano cano de medición de gas TERMINOLOGIA DEL MEDIDOR
-l medidor de orificio consta esencialmente de dos partes .1/ el dispositi#o que crea la cada de presión ' ./ el Barton o registrador registrador que mide ' registra la presión estática estática de la l%nea por donde pasa el fluido$ ' el diferencial de presión$ es decir la ca%da de presión del fluido al pasar por el orificio !a t%pica instalación se muestra en la figura ' consiste de : 1 -l mete meterr run .medi .medido dorr de orif orific icio io// en donde donde se tien tienee #ál#ul #ál#ulas as o toma tomass aguas aguas arri"a del orificio ' aguas a"a*o del orificio ntern ntername amente nte el meter meter run tiene tiene un receptác receptáculo ulo para para el orificio orificio $ el mismo mismo que se coloca dentro de un O2 Rin de cauc3o o de teflón , -l plato plato orifi orificio cio .ele .elemen mento to primar primario/ io/ 4 -l Barton Barton o registr registrador ador .ele .elemen mento to secund secundari ario/ o/ -l medidor de orificio consiste en un pedazo de tu"o cuidadosamente fa"ricado para que no e5ista ning6n tipo de rugosidad interna para que altere el patrón de flu*o del gas -l meter run de"e constar de una parte de sección recta suficientemente suficientemente larga para tener un flu*o esta"iliza esta"ilizado do !a construcción construcción de este equipo de"e cumplir cumplir las especificac especificación ión de la norma internacional Reporte N , de la A7A 8e tiene tres .,/ tipos de meter run : 1 Orifi Orifice ce 9lan 9lange ge 8imp 8imple5 le5 meter meter tu"e tu"e *un *unio iorr orfi orfice ce;; , sen senio iorr ori orifi fice ce;;
-stos equipos difieren principalmente en la facilidad de poder cam"iar el plato orificio Todos tienen el plato orificio colocado perpendicularmente a la dirección de flu*o del fluido !os platos de orificio son construidos de acero ino5ida"le$ son placas circulares ' el orifico esta maquinado en la parte central del plato !a ca%da de presión ocurre cuando el fluido pasa a tra#(s del orificio del plato !os platos orificios están construidos en ciertas medidas para cada diámetro interno de la tu"er%a $ las tolerancias son e5actas para cada dimensión de tu"er%a
o de los orificios es: 1 !a relación Beta es d?@ . d diámetro del orificio/ .@ diámetro interno de la tu"er%a/ $ esta relación de"e ser entre 01 a 0C para meters run 9lange top !a rata promedio de flu*o de"e producir una lectura del diferencial entre ' D en cartas Ra%z cuadrada$ en carta de 0100 de"e estar entre ' E4 , o especifico del orificio se o"tiene cuando 9" 3a sido calculado MANTENIMIENTO DEL MEDIDOR
, !a pluma que registra la presión diferencial no de"e tener un desplazamiento ma'or de entre es decir en la carta ra%z cuadra puede estar en un rango de entre , a D espacios$ en la de 0100 entre un rango de F a E4$ si la pluma no marca correctamente lo anterior e5plicado un orificio diferente de"e ser instalado 4 -l "razo de la pluma diferencial es a*ustado para que recorra en forma de arco como esta pintada la carta registradora -l tiempo de atraso entre la pluma del diferencial ' la pluma estática de"e ser colocada adecuadamente$ para una carta de 4 3oras
-ste tra"a*o de"e realizarlo solamente personal calificado )na de las lecturas que de"e ser c3equeada para a*ustarla a menudo es la lectura de la presión !a lectura o registro de la presión de"e ser a*ustada para compensar la presión atmosf(rica pues la lecturas que se utilizan en el calculo de la constantes de orificio son a"solutas Normalmente como presión atmosf(rica se usa 14C psia -n la ta"la inferior se muestra los a*ustes de la pluma estática para #arios #alores del Bello=s ' diferentes presiones atmosf(ricas
CONDICIONES ESTANDAR
!a ecuación para calcular la rata de flu*o de gas tiene muc3os factores que con#ierten a condiciones estándar$ como son : la temperatura ' la presión se de"en considerar des#iaciones para lograr el gas ideal a condiciones estándar !a medida del flu*o de gas esta e5presada en K!-8 de pies c6"icos estándar de gas por d%a .Kscf?@/ o Killones de pies estándar por d%a .KKscf?@/ -stos factores son necesarios porque el #olumen #iene dado en masa de gas el cual #aria muc3o sus condiciones por efecto de la temperatura ' la presión$
CALCULOS
Antes de entrar de lleno a los cálculos se de"e conocer que e5isten dos le'es f%sicas relacionadas a la ca%da li"re de los cuerpos ' que nos a'udan a desarrollar la ecuación para flu*os a tra#(s de los orificios ' son: 1 # gt . v es la #elocidad en pies por segundo$ g es la aceleración de la gra#edad en pies por segundo al cuadrado ' t es el tiempo en segundos/ 31?gtI . donde h es la distancia o altura $ los otros son los anteriores/ , -n la primera ecuación se tiene t#?g 4 8ustitu'endo este #alor de t en la segunda ecuación se tiene 3 Lg .#?g/I #I?g si despe*amos v se tiene v .g3/L es decir es la ra%z cuadrada del #alor .g3/ -sta ecuación es la "ásica para calcular el flu*o de fluidos medidos con el sistema de orificios -l procedimiento de calculo que se #era aqu% es un forma simplificada del que esta en el reporte N+ , de la A7A -sta simplificación puede resultar en mu' peque>os errores que no son representati#os realmente 8i se redondea los tres decimales cuando realizamos los calculos estamos dando una apro5imación acepta"le )na lista de los factores que inter#ienen en el calculo de la constante de gas se enumera a continuación: 1
3=
&omo #imos anteriormente la presión estatica de la presion manometrica se calcula:
Buscamos el factor de la gra#edad especifica del gas .9g/ en la figura A7
