Yo diría que el proceso de diseño es muy similar para los tres. Usted considera: rango de temperatura del fluido; Rango de temperatura ambiente; presión de fluido (salida y llegada); presión ambiental (para líneas submarinas, por ejemplo); reología densidad; contaminantes (pueden determinar la integridad de prevención de corrosión, erosión o fugas); distancia de la tubería; rango de velocidad de flujo; gasto de capital en relación con opex (¿desea gastar dinero por adelantado en una tubería grande de baja caída de presión o gastar más en alimentar bombas / compresores durante la operación); seguridad y confiabilidad requerida de la tubería; estándares de la empresa y la industria; legislación local e internacional … la lista continúa. El diseño final es diferente porque las consideraciones anteriores a menudo son muy diferentes para el petróleo, el gas y el agua.
¿Cuáles son las principales diferencias entre el diseño de una tubería para agua, petróleo y gas?
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Las tuberías están diseñadas según la condición de lo que lleva dentro y la principal diferencia será la temperatura. Estoy considerando un clima tropical normal donde no hay nieve o la temperatura no cae por debajo de 5 a 6 grados centígrados.
En el caso del agua, las propiedades del agua apenas cambian en la variación de temperatura de 5 a 50 grados centígrados, pero las propiedades del petróleo y el gas cambian mucho. En el caso del aceite, si la temperatura es baja, comienza a espesarse y luego las bombas requieren proporcionar energía adicional para el flujo, pero si la tubería se mantiene a temperatura constante, la viscosidad del aceite permanece constante y puede fluir a una velocidad constante. presión. En el caso de los gases, algunos gases son realmente sensibles y la compañía no puede permitirse variaciones en la temperatura, por lo que también necesitan bombear todo a temperatura y presión constantes.
Entonces, una de las diferencias más críticas es la temperatura.
Aparte de la temperatura de operación y las fuerzas viscosas, diría que la presión es bastante crítica.
La presión para las tuberías que transportan gases y agua dulce generalmente es mayor en el interior (aunque hay varios casos de flujo por gravedad). Para aquellos que llevan aguas residuales, el sistema de tuberías casi nunca está presurizado.
La magnitud de la presión conduce a diferentes direcciones de tensión del aro en el material de la tubería. La dirección del esfuerzo del aro a su vez determina el tipo de materiales que se pueden usar para la tubería. Esto se ve fácilmente en la vida cotidiana: las tuberías para el agua dulce entrante deben ser metálicas, ya que deben tener una buena resistencia a la tracción. Las tuberías para las aguas residuales salientes generalmente están hechas de concreto, ya que solo experimentan tensiones de compresión.
Temperatura y presión de los fluidos a transportar. También la elevación a la que se llevarán estos, por lo que la presión de sobrecarga en la tubería también será un factor importante. Además, la falla del diseño de las tuberías de agua no dará lugar a víctimas, pero en los casos de petróleo y gas puede ser grave. El tipo de suelo donde se colocarán, también será un factor importante.
Una vez que el petróleo y el gas se encuentran y el pozo se perfora y completa con éxito, el producto debe transportarse a una instalación donde pueda ser producido / tratado, almacenado, procesado, refinado o transferido para su venta final. Las ecuaciones y fórmulas de flujo de fluidos presentadas hasta ahora permiten al ingeniero iniciar el diseño de un sistema de tuberías o tuberías, donde la caída de presión disponible gobierna la selección del tamaño de la tubería.
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