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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS REACONDICIONAMIENTO ESTACION DE FLUJO W-7N MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS DE INSTRUMENTOS RE V FECHA DESCRIPCIÓN ELABORADO POR REVISADO POR APROBADO POR FIRMA DE APROBACIÓN 1 17/06/13 EMISION POSTERIOR J. Briceño E. Carrasquero W. Morón C.RODRIGUEZ 0 08/04/13 EMISION ORIGINAL J. Briceño E. Carrasquero W. Morón C.RODRIGUEZ B 02/01/13 INCORPORACIÓN DE COMENTARIOS J. Briceño E. Carrasquero W. Morón C.RODRIGUEZ A 12/09/12 EMISIÓN inicial J. Briceño E. Carrasquero W. Morón C.RODRIGUEZ GERENCIA DE INGENIERIA DE POYECTOS DE INFRAESTRUCTURA AA171203-EF0D3-ID01000 PCIC Consultores C.A. ING2012-003-00-00-1602-MC-00
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Nov 30, 2015

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Lerida Salazar
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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

REACONDICIONAMIENTO ESTACION DE FLUJO W-7N

MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS DE INSTRUMENTOS

TABLA DE CONTENIDO

REV FECHA DESCRIPCIÓN ELABORADO

PORREVISADO

PORAPROBADO

PORFIRMA DE

APROBACIÓN

1 17/06/13 EMISION POSTERIORJ. Briceño

E. CarrasqueroW. Morón C.RODRIGUEZ

0 08/04/13 EMISION ORIGINALJ. Briceño

E. CarrasqueroW. Morón C.RODRIGUEZ

B 02/01/13INCORPORACIÓN DE

COMENTARIOSJ. Briceño

E. CarrasqueroW. Morón C.RODRIGUEZ

A 12/09/12 EMISIÓN inicialJ. Briceño

E. CarrasqueroW. Morón C.RODRIGUEZ

GERENCIA DE INGENIERIA DE POYECTOS DE INFRAESTRUCTURA AA171203-EF0D3-ID01000

PCIC Consultores C.A. ING2012-003-00-00-1602-MC-00

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

1. OBJETIVO 4

2. ALCANCE 4

3. NORMAS Y CÓDIGOS APLICABLES 4

4. CÁLCULO DE VÁLVULAS DE CONTROL 5

4.1 Criterios de Diseño 5

4.2 Fórmulas Utilizadas para el cálculo de válvulas de control de presión 13

4.2.1 Cálculo del Cv (Coeficiente de la Válvula) para válvulas de control de

presión. 13

4.2.2 Cálculo del Factor de Expansión Y 13

4.2.3 Cálculo del factor de Calor Específico. 14

4.3 Cálculo del Cv para válvulas de control de flujo y nivel 14

4.4 Conclusiones 14

5. CÁLCULO DE PLACAS ORIFICIO 15

5.1 Criterios de Diseño 15

5.2 Conclusiones 16

6. CÁLCULOS DE MEDIDORES DE FLUJO TIPO VORTEX 16

6.1 Criterios de Diseño 16

6.2 Conclusiones 17

7. CÁLCULOS DE MEDIDORES DE FLUJO TIPO CORIOLIS 17

7.1 Criterios de Diseño 17

7.2 Conclusiones 18

8. CÁLCULOS TRANSMISOR DIFERENCIAL MULTIVARIBLE 18

8.1 Criterios de Diseño 18

8.2 Conclusiones 19

9. CÁLCULOS VALVULAS DE SEGURIDAD 19

9.2 Criterios de Diseño 19

9.3 Cálculo válvulas de seguridad 19

9.4 Conclusiones 20

ANEXOS 21

ANEXO No. 1 FCV-020120/220/320

ANEXO No. 2 LCV-250110/210/310

ANEXO No. 3 SDV-250110/210

ANEXO No. 4 LCV-260110/210GERENCIA DE INGENIERÍA Y PROYECTOS

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 5 LCV-260111/211

ANEXO No. 6 TCV-020121

ANEXO No. 7 LCV-020122

ANEXO No. 8 SDV-000110

ANEXO No. 9 PCV-110110

ANEXO No. 10 PCV-110111

ANEXO No. 11 LCV-110110/111

ANEXO No. 12 PCV-250110/210

ANEXO No. 13 PCV-250111/211

ANEXO No. 14 PCV-260110/210

ANEXO No. 15 PCV-260111/211

ANEXO No. 16 FE-000110

ANEXO No. 17 FT-260112/212

ANEXO No. 18 FT-260110/210

ANEXO No. 19 FT-260111/211

ANEXO No. 20 FT-020110

ANEXO No. 21 UT-000110

ANEXO No. 22 PSV-0A0101/0B0101

ANEXO No. 23 PSV-0A0102/0B0102

ANEXO No. 24 PSV-0A0103/0B0103

ANEXO No. 25 PSV-250110/250210

ANEXO No. 26 PSV-260110/260210

ANEXO No. 27 PSV-110110

ANEXO No. 28 PSV-110111

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

1. OBJETIVO

Este documento tiene como objetivo recopilar los resultados de los cálculos efectuados, especificaciones y las consideraciones asumidas para la evaluación, dimensionamiento y selección de los instrumentos y válvulas de control para el desarrollo de la Ingeniería básica del Proyecto “Reacondicionamiento Estación de Flujo W7N”.

2. ALCANCE

El documento abarca el cálculo de válvulas de control e instrumentos asociados que se instalarán en el Reacondicionamiento de la Estación de Flujo W7N. El cálculo deberá estar acuerdo a las condiciones mínimas, normales y máximas de operación, así como, estar sujeto a normas y códigos aplicables, con la finalidad que los mismos cumplan con las especificaciones de diseño y sean adecuadas para el control de la variable para la cual se aplicará en el proceso (presión, nivel ó temperatura).

3. NORMAS Y CÓDIGOS APLICABLES

CÓDIGO DESCRIPCIÓN

PDVSA Petróleo de Venezuela S.A.

K-300 PDVSA Instrumentation Introduction

K-333 Valve Actuators

K-332 Control Valves

HF-201Diseño de Tubería para instrumentación e instalación de Instrumentos

ANSI B1.20.1 Pipe Threads General PurposeANSI B16.5 Pipe Flanges and Flanged Fittings

S.20 Specification form for Process Measurement and Control Instruments, Primary Elements and Control Valve.

API RP-550 Installation of Refinery InstrumentsAPI RP-551 Process Measurement Instruments

API American PetroleumInstituteRP 553 Refinery Control Valves

API 589Fire Test for Evaluation of Valve Stem Packing.

API 598 Valve Inspections and Testing.

ASME/ANSIAmerican Society of Mechanical Engineers / American National Standards Institute

ASME / ANSI B16.5 Pipe Flanges and Flanged Fitting

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CÓDIGO DESCRIPCIÓN

ASME / ANSI B16.10 Face-to-Face and End-to-End Dimensions of Valves

ASME B31.3 ProcessPiping.ISO International Organization for Standardization

ISO 5208 Industrial Valves – Pressure Testing of Valves.

ISO 5752Metal Valves for Use in Flanged Pipe Systems Face-to Face and Center-to-Face Dimensions.

ISO 5167-2Measurement of Fluid Flow by means of Preassure Differential devices inserted in circular-cross section conduits running full

ISA Instrument Society of AmericaANSI/ISA S51.1 Process InstrumentationTechnology.

ANSI/ISA-75.01.01Flow Equations for Sizing Control Valves (IEC 60534-2-1 Mod)

ISA-75.07Laboratory Measurement of Aerodynamic Noise Generated by Control Valves

ISA-RP75.23 Considerations for Evaluating Control Valve Cavitation

ISA-75.17 Control Valve Aerodynamic Noise PredictionISA-RP75.21 Process Data Presentation for Control ValvesISA-S75.01 Control valve Key Equations

Tabla N° 1: Normas y Códigos Aplicables

4. CÁLCULO DE VÁLVULAS DE CONTROL

4.1 Criterios de Diseño

EL cálculo de las válvulas de control de flujo (FCV), válvulas de control de nivel (LCV) y válvulas de control de presión (PCV) asociadas a los sistemas de almacenamiento, múltiples, sistema de separación de producción y medida, depuración de gas, sistema interno de distribución de gas, sistema de transferencia y bombeo y el sistema de venteo, fueron realizados de acuerdo a las ecuaciones de flujo para dimensionamiento de válvulas de control, Norma ISA-75.01-1985 (R1995), regidos por la norma PDVSA K-332 “Control Valves”. Además se utilizó como herramienta de cálculo, el programa ValSpeQ versión 3.89.1 perteneciente a DresserMasoneilan, así como el programa INSTRUMENT TOOLKIT de Rosemount Inc. versión 3.0, para el dimensionamiento de los medidores de flujo tipo Vortex y Coriolis.

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La selección del tipo de válvulas de control y del material de construcción de las mismas, se realizó tomando en consideración las condiciones de proceso obtenidos del documento generado por la disciplina de Procesos; de acuerdo al fluido a manejar (crudo y gas), así como su densidad, viscosidad, temperatura, velocidad del fluido sobre los componentes internos, las presiones mínimas, normales y máximas de operación de diseño, diámetro de la tubería y rango de presión requerido. Es de hacer notar que las condiciones inherentes a factores propios de la volumetría del petróleo pueden variar según la presión y la temperatura debido a que no son constantes, y por ende la densidad (expresada en grados API) variará a lo largo del proceso, también podría darse el caso de obtener presiones y temperaturas constantes y que la densidad experimente variación, lo cual es causado por la cantidad de gas en solución contenido en el petróleo.

De acuerdo a la premisa anterior, se tomó como base para la selección del material de construcción y tipo de materiales internos de las válvulas de control, los siguientes parámetros o condiciones del servicio:

Válvulas de Control de Flujo: FCV-020120/ FCV-020220/ FCV-020320

Ubicación: P-0501A/B/C; Línea 3"-P-05045/46/47-BA1-PP Recirculación Bombas de Crudo

Fluido a manejar: Crudo (Líquido)

Temperatura de operación: Norm: 180ºF

Presión de Operación: Norm: 375psig

Flujo Másico: 31669,72 lbm/h

Densidad: 53,393 lbm/pie3

Viscosidad: 283 Cp

Presión Critica: 3027,43 Psia

Gravedad Especifica: 0,99

Presión de Vapor: 14,47 Psia

Los resultados de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.1

Válvula de Control de Nivel: LCV-250110/LCV-250210.

Ubicación: 6”-P-02014-AA1 / 6”-P-02015-AA1 Descarga de Crudo de Separadores de Producción

Fluido a manejar: Crudo (Líquido)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

Temperatura de operación: Norm: 100 °F

Presión de operación: Norm: 65 psig

Flujo Volumetrico: 2000 BBD

Densidad: 54,401 lbm/pie3

Viscosidad: 1439 Cp

Presión Critica: 3024,409 Psia

Gravedad Especifica: 0,99

Presión de Vapor: 14,47 Psia

Los resultados de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.2

Válvula de control SDV-250110/SDV-250210.

Ubicación: 6”-P-01013-AA1 / 6”-P-01012-AA1 Entrada de Crudo de Separadores de Producción

Fluido a manejar: Crudo (Liquido)

Temperatura de operación: Norm: 100 °F

Presión de operación: Norm: 65 psig

Flujo másico Total: Min: 68003,57 lbm/h

Flujo másico Gas: 10136,77 lbm/h

Densidad: 54,401 lbm/pie3

Densidad del gas: 0,271lbm/pie3

Presión Critica: 2408,01 Psia

Presión de Vapor: 14,47 Psia

Los resultados de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.3

Válvulas de control de Nivel LCV-260110/LCV-260210.

Ubicación: 4"-P-02017-AA1/ 4"-P-02019-AA1

Descarga de Crudo de separadores de medida

Fluido a manejar: Crudo (Líquido)

Temperatura de operación: 100 ºF

Presión de operación: 65 psig

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Flujo volumetrio: 360 BBD

Densidad: 54,401

Viscosidad: 1439.75 Cp

Presión Critica: 2408,01 Psia

Presión de Vapor: 14,47 Psia

Los resultados de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.4

Válvulas de control de Nivel LCV-260111 / LCV-260211

Ubicación: 4”-P-01011-AA11 / 4”-P-01010-AA1

Entrada de Crudo de Separadores de Medida

Fluido a manejar: Crudo (Líquido)

Temperatura de operación: 100° F

Presión de operación: 65 Psig

Flujo volumetrico: 360 BBD/1MMPCED

Peso molecular: 20,070

Densidad: 0,271lbm/pie3

Viscocidad: 0,01179 Cp

Densidad: 54,401 lbm/pie3

Viscocidad: 1439,75 Cp

Presión de Vapor: 14,47 Psia

Los resultados de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.5

Válvula de control de Temperatura TCV-020121.

Ubicación: 3”-P-05050-BA1 Cabezal de descarga de bombas/recirculación hacia hornos F-0301A/ F-0301B

Fluido a manejar: Crudo (Líquido)

Presión de operación: 375psig

Temperatura de Operación: Norm: 180 ºF

Flujo Másico: 57772,56 lbm/hGERENCIA DE INGENIERÍA Y PROYECTOS

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Densidad: 53,396 lbm/pie3

Viscosidad: Norm: 300.009 cP

Los resultados de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.6

Válvula de control de Nivel LCV-020122.

Ubicación: 4"-P-05051-BA1 Cabezal de descarga de bombas/recirculación hacia hornos Tanques

Fluido a manejar: Crudo (Líquido)

Presión de operación: 375psig

Temperatura de Operación: Norm: 180 ºF

Flujo Másico: 57772,56 lbm/h

Densidad: 53,396 lbm/pie3

Viscosidad: 300.009 cP

Los resultados de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.7

Válvula de Bloqueo SDV-000110.

Ubicación: Desde Separadores 6”-GG-06006-AA1

Fluido a manejar: Gas natural

Presión de operación: 66 Psig

Temperatura de Operación: 100ºF

Flujo volumétrico gas: 4,6 MMPCED

Peso molecular gas: 20,216

Densidad gas: 0,276 lbm/pie³

Viscosidad gas: 0,01180 Cp

Flujo volumétrico crudo: 35 BBD

Densidad liquido: 54,401 lbm/pie³

Viscosidad liquido: 1439,75 Cp

Los resultados de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.8

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

Válvula de control de presión PCV-110110.

Ubicación: Desde Separadores 6”-GG-06006-AA1

Fluido a manejar: Gas natural

Presión de operación: 66 Psig

Temperatura de Operación: 100ºF

Flujo volumétrico gas: 4,6 MMPCED

Peso molecular gas: 20,216

Densidad gas: 0,276 lbm/pie³

Viscosidad gas: 0,01180 Cp

Flujo volumétrico crudo: 35 BBD

Densidad liquido: 54,401 lbm/pie³

Viscosidad liquido: 1439,75 Cp

Los resultados de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.9

Válvula de control de presión PCV-110111.

Ubicación: By Pass Depurador V-0602 2”-FG-06010-AA1

Fluido a manejar: Gas natural

Presión de operación: 64 Psig

Temperatura de Operación: 100ºF

Flujo volumétrico gas: 0,354 MMPCED

Peso molecular gas: 20,216 lbm/pie³

Densidad gas: 0,276 lbm/pie³

Viscosidad gas: 0,01180 Cp

Los resultados de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.10

Válvulas de control de Nivel LCV-110110/LCV-110111.

Ubicación: 2"-LC-06006-AA1/ 2"-LC-06007-AA1

Descarga Condensado Depurador V-0601/V-0602

Fluido a manejar: Crudo (Líquido)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

Temperatura de operación: 100 ºF

Presión de operación: 65 psig

Flujo volumétrico: 35 BBD

Densidad liquido: 54,401 lbm/pie³

Viscosidad liquido: 1439,75 Cp

Los resultados de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.11

Válvula de control de presión PCV-250110/PCV-250210.

Ubicación: Entrada Gas de Compensacion hacia Separadores V-0201A/V-0201B

4”-FG-02004-AA1/4”-FG-02005-AA1

Fluido a manejar: Gas natural

Presión de Operación: 65 Psig

Temperatura de Operación: 100ºF

Flujo volumétrico: 2,3 MMPCED

Peso molecular: 20,070

Densidad: 0,270 lbm/pie³

Viscosidad: 0,01179 Cp

Los resultados de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.12

Válvula de control de presión PCV-250111/PCV-250211.

Ubicación: Descarga de Gas en Separadores V-0201A/V-0201B

4”-GG-02001-AA1/4”-GG-02002-AA1

Fluido a manejar: Gas natural

Presión de Operación: 65 Psig

Temperatura de Operación: 100ºF

Flujo volumétrico: 2,3 MMPCED

Peso molecular: 20,070

Densidad: 0,270 lbm/pie³

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

Viscosidad: 0,01179 Cp

Los resultados de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.13

Válvula de control de presión PCV-260110/PCV-260210.

Ubicación: Entrada Gas de Compensacion hacia Separadores V-0202A/V-0202B

4”-FG-06002-AA1/4”-FG-06003-AA1

Fluido a manejar: Gas natural

Presión de Operación: 65 Psig

Temperatura de Operación: 100ºF

Flujo volumétrico: 1 MMPCED

Peso molecular: 20,070

Densidad: 0,270 lbm/pie³

Viscosidad: 0,01179 Cp

Los resultados de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.14

Válvula de control de presión PCV-260111/PCV-260211.

Ubicación: Descarga de Gas en Separadores V-0201A/V-0201B

4”-GG-02004-AA1/4”-GG-02005-AA1

Fluido a manejar: Gas natural

Presión de Operación: 65 Psig

Temperatura de Operación: 100ºF

Flujo volumétrico: 1 MMPCED

Peso molecular: 20,070

Densidad: 0,270 lbm/pie³

Viscosidad: 0,01179 Cp

Los resultados de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.15

GERENCIA DE INGENIERÍA Y PROYECTOSDE INFRAESTRUCTURA AA171203-EF0D3-ID01000 Revisión 1 Página

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

4.2 Fórmulas Utilizadas para el cálculo de válvulas de control de presión

4.2.1 Cálculo del Cv (Coeficiente de la Válvula) para válvulas de control de presión.

Para el cálculo del Coeficiente de las Válvulas de Control de presión, se tomó como referencia, además del programa ValSpeQ, versión 3.88.0, las fórmulas aplicadas para flujo turbulento (gas y vapores) de la norma para dimensionamiento de válvulas de control ISA-75.01-1985 (R1995),las mismas son las que se muestran a continuación:

; donde:

Q: Caudal

N7: Constantes numéricas para ecuaciones de gas y vapor.

FP= Factor de fricción de la tubería.

Y = Factor de expansión.

P1 = Presión de Entrada.

X = Factor de caída de presión.

Gg= Gravedad específica del gas.

T1 = Temperatura de operación.

Z = Factor de compresibilidad.

4.2.2 Cálculo del Factor de Expansión Y

Según la norma para dimensionamiento de válvulas de control ISA-75.01-1985 (R1995), el factor de expansión “Y” se ve afectado por la geometría interna de la válvula, el factor de caída de presión y el factor de calor específico, la fórmula del Factor de Expansión es como se muestra a continuación:

, donde

Fk = Factor de calor específico.

XT = Factor de radio de caída de presión.

4.2.3 Cálculo del factor de Calor Específico.GERENCIA DE INGENIERÍA Y PROYECTOS

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

, donde

k = Relación entre calor específico del gas a un volumen constante y calor específico de un gas a una presión constante; por lo tanto según dicha relación el valor para “k” de acuerdo a la norma para dimensionamiento de válvulas de control ISA-75.01-1985 (R1995), es1.32 (Gas Natural).

4.3 Cálculo del Cv para válvulas de control de flujo y nivel

El Flujo no turbulento se produce a viscosidades de fluido de alta y / o velocidades bajas. En estas circunstancias, la velocidad de flujo a través de una válvula es menor que para el flujo turbulento, y el número de Reynolds factor de FR debe ser introducido. FR es la relación de velocidad de flujo no turbulento a la velocidad de flujo turbulento.

Para el cálculo del Coeficiente de las Válvulas de Control de nivel y flujo, se tomó como referencia, además del programa ValSpeQ, versión 3.88.0, las fórmulas aplicadas para flujo no turbulento, (líquidos) de la norma para dimensionamiento de válvulas de control ISA-75.01-1985 (R1995), las mismas son las que se muestran a continuación:

Donde:

Q = Caudal

N1= Constantes numéricas para ecuaciones de líquidos no turbulentos (1gpm).

FR = Número de Reynolds.

Y = Factor de expansión.

P1 = Presión de entrada aguas arriba, es la presión estática absoluta, medida a dos diámetros nominales de la tubería aguas arriba del conjunto de válvula-accesorio

P2 = Presión de Salida. Aguas abajo

Gf=Gravedad específica de líquidos en las condiciones de aguas arriba [relación entre la densidad de líquido a la temperatura a la densidad de flujo de agua a 60 ° F (15,6 ° C)].

4.4 Conclusiones

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

Para cada elemento calculado y seleccionado se aplicaron las normas correspondientes.

Los cálculos correspondientes a la selección de las válvulas de control de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en los anexos antes mencionados.

Los resultados obtenidos (Cv Requerido) para cada válvula de control son los siguientes:

CvCalculado FCV-020110/210/310: 58

CvCalculado LCV-250110/210: 72.7

CvCalculado LCV-260111/211: 190

Cv Calculado LCV-260110/210: 15.9

Cv Calculado LCV-020122: 92

Cv Calculado SDV-250110/210: 72.7

Cv Calculado PCV-110110: 138

Cv Calculado PCV-110111: 24.3

CV Calculado SDV-000110: 91.9

Cv Calculado TCV-020121: 53

Cv Calculado LCV-11010/111: 3.64

Cv Calculado PCV-250110/210: 112

Cv Calculado PCV-250111/211: 112

Cv Calculado PCV-260110/210: 43.9

Cv Calculado PCV-260111/211: 43.9

5. CÁLCULO DE PLACAS ORIFICIO

5.1 Criterios de Diseño

Los cálculos de la placa orificio FE-00110, utilizada a fin de contabilizar la cantidad de gas industrial; dichos cálculos se efectuaron con el programa DANIEL ORIFICE Flow Calculator, Versión 3.0, basado en la última revisión de la norma ISO 5167, Parte 2, Año 2003.

Para la elección del tipo de orificio de la placa a utilizar, bien sea céntrico, excéntrico o segmentado, se tomó en cuenta el fluido a manejar a través de ella (gas), al igual que la utilidad requerida (contabilizar el gas).

Se consideró para el diseño un rango diferencial óptimo para asegurar una relación Beta () entre 0,3 y 0,7, según la PIP PCCFL001 “Flow Measurement Criteria”.

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

Realizado los cálculos, el Beta para todos los casos cumple con las normas mencionadas

Cálculo del radio “” para la placa orificio FE-000110

Condiciones de Proceso:

Presión de Entrada: 75 Psig

Temperatura de operación: 100 °F

Fracción de vapor: 1

Flujo Volumétrico Max (MMscfd):3.0

Peso molecular (Lb/Lbmol): 20,136

Densidad (lb/pie³):0,271

Gravedad específica: 0.61

Viscosidad (cP): 0,01178

Tamaño de la tubería: 6”, Sch: STD; Línea: 6”-GG-06006-AA1

Factor de compresibilidad (Z): 1 (asumido)

5.2 Conclusiones

Para cada placa orificio calculada y seleccionada se aplicaron las normas correspondientes.

Los cálculos correspondientes a la selección de las placas orificio de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.16

Los resultados de los “” calculados y los diámetros del orificio de las placas son los siguientes:

“” para FE-000110: 0,44673

Diámetro del orificio: 2.709 pulgadas

6. CÁLCULOS DE MEDIDORES DE FLUJO TIPO VORTEX

6.1 Criterios de Diseño

Los medidores de flujo tipo Vortex, serán utilizados a fin de contabilizar la cantidad de gas de inyección en los separadores de prueba V-0203A y V0203B. Para realizar los cálculos y determinar el tamaño correcto del medidor de flujo tipo Vortex para cada aplicación, las condiciones del proceso deberán estar dentro de las limitaciones que imponen el número de Reynolds y la velocidad del fluido a manejar según el tamaño de la línea donde será instalado el instrumento, según el programa INSTRUMENT TOOLKIT de Rosemount Inc. versión 3.0

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

Cálculos de los medidores Vortex para los separadores de prueba V-0202A y V-0202B. (FT-260112/212) (Entrada Gas de Compensación)

Condiciones de Proceso:

Presión de operación: 65 Psig

Temperatura de operación: 100 °F

Flujo Max (MMSCFD):2.76

Densidad (lb/pie³):0,271

Viscosidad (cP): 0,01178

Tamaño de la tubería: 4”, Sch: STD; Línea: 4”-GG-02005-AA1

Factor de compresibilidad (Z): 1 (asumido)

Cálculos de los medidores Vortex para los separadores de prueba V-0202A y V-0202B. (FT-260110/210) (Descarga Gas)

Condiciones de Proceso:

Presión de operación: 65 Psig

Temperatura de operación: 100 °F

Flujo: 1103.311 lb/h

Densidad (lb/pie³):0,271

Viscosidad (cP): 0,01178

Tamaño de la tubería: 4”, Sch: STD; Línea: 4”-GG-06002-AA1/4”-GG-06003-AA1

Factor de compresibilidad (Z): 1 (asumido)

6.2 Conclusiones

Para cada medidor de flujo tipo Vortex se utilizó el paquete Instruments Tollkit de Rosemount Inc. versión 3.0 para una selección más precisa y los resultados de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.17 y No. 18

7. CÁLCULOS DE MEDIDORES DE FLUJO TIPO CORIOLIS

Los medidores de flujo tipo Coriolis serán usados a fin de contabilizar la cantidad de crudo a la descarga de los separadores de medida, así como en la descarga de crudo en la estación de flujo. Para realizar los cálculos y determinar el tamaño correcto del medidor de flujo tipo Corilis para cada aplicación y la velocidad del fluido a manejar según el tamaño de la línea donde será instalado el instrumento, según el programa INSTRUMENT TOOLKIT de Rosemount Inc. versión 3.0

7.1 Criterios de Diseño

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

Los cálculos de los medidores Coriolis (FT-260111; FT-260211) ubicados a la descarga de los separadores de medida y FT-020110 ubicado a la descarga de las bombas se efectuaron con la herramienta InstrumentToolkit, de Rosemount Inc versión 3.0

Cálculo de los Medidores de flujo tipo Coriolis FT-260111/211

Condiciones de Proceso:

Presión de operación: 65 Psig

Temperatura de operación: 100 °F

Temperatura ambiente: 95 °F

Flujo Max (USGPM):21

Densidad (lb/pie³):54.39

Viscosidad (cP): 1439.75

Tamaño de la tubería: 4”, Sch: STD; Línea: 4”-P-02020-AA1

Cálculo Medidor de flujo tipo Coriolis FT-020110

Condiciones de Proceso:

Presión de operación: 375 Psig

Temperatura de operación: 180 °F

Temperatura ambiente: 95 °F

Flujo Max (USGPM):191.64

Densidad (lb/pie³):53.387

Viscosidad (cP): 300

Tamaño de la tubería: 8”, Sch: STD; Línea: 8”-P-05049-BA1-PP

7.2 Conclusiones

Para los medidores de flujo FT-260111/211, el modelo seleccionado de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.19

Para el medidor de flujo FT-020110 el modelo seleccionado de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.20

8. CÁLCULOS TRANSMISOR DIFERENCIAL MULTIVARIBLE

8.1 Criterios de Diseño

Se utilizó el programa INSTRUMENT TOOLKIT de Rosemount Inc. versión 3.0 para realizar los cálculos y determinar el tamaño correcto del Transmisor Diferencial Multivarible (Flujo, Temperatura y Presión).

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

Cálculo transmisor diferencial multivarible UT-000110

Condiciones de Proceso:

Presión de operación: 75 Psig

Temperatura de operación: 150 °F

Temperatura ambiente: 95 °F

Presión Diferencial (mmH2O): 500

Tamaño de la tubería: 6”, Sch: STD; Línea: 6”-GG-06006-AA1

8.2Conclusiones

Para el cálculo del transmisor diferencial de presión se utilizó el paquete Instruments Tollkit de Rosemount Inc. versión 3.0 para una selección más precisa. Y los resultados de acuerdo a las condiciones de proceso se describen en el Anexo No.21

9. CÁLCULOS VALVULAS DE SEGURIDAD

9.1 Criterios de Diseño

Se utilizó el programa TYCO Versión Pr 4.1_2012817.1 para realizar los cálculos y determinar el tamaño correcto de las válvulas de seguridad

9.2 Cálculo válvulas de seguridad

PSV-0A0101

PSV-0B0101

PSV-0A0102

PSV-0B0102

PSV-0A0103

PSV-0B0103

PSV-250110

PSV-250210

PSV-260110

PSV-260210

PSV-110110

PSV-110111

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

9.3 Conclusiones

Las dimensiones de las válvulas y cantidad dependen de las condiciones de operación y están en concordancia con las hojas de datos incluidas en el documento AA171203-EF0D3-ID11000 Y los resultados se describen en el Anexo No.22, 23, 24, 25, 26, 27, 28

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXOS

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 1

(FCV-020120/220/320)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 2

(LCV-250110/210)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 3

(SDV-250110/210)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 4

(LCV-260110/210)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 5

(LCV-260111/211)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 6

(TCV-020121)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 7

(LCV-020122)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 8

(SDV-000110)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 9

(PCV-110110)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 10

(PCV-110111)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 11

(LCV-110110/111)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 12

(PCV-250110/210)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 13

(PCV-250111/211)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 14

(PCV-260110/210)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 15

(PCV-260111/211)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 16

(FE-000110)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 17

(FT-260112/212)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 18

(FT-260110/210)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 19

(FT-260111/211)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 20

(FT-020110)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 21

(UT-000110)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 22

(PSV-0A0101/0B0101)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 23

(PSV-0A0102/0B0102)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 24

(PSV-0A0103/0B0103)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 25

(PSV-250110/210)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 26

(PSV-260110/210)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 27

(PSV-110100)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

ANEXO No. 28

(PSV-110111)

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MEMORIA DE CÁLCULO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS

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