Efectos de Condiciones Anormales en la Exactitud de la Medición con Orificio

http://espanol.ceesi.com/pubs_orifice.aspx

Publicaciones de Medidores de Orificio

Efectos de Condiciones Anormales en la Exactitud de la Medición con Orificio
Bill Johansen, 5/15/2000, 75va. Escuela Internacional de Medición de Hidrocarburos

Resumen:
Los efectos de las condiciones anormales en la medición basada en placas orificio son un tema muy amplio. La investigación de los efectos anormales típicamente se ha enfocado en aspectos tales como los efectos de placas dobladas, excentricidad de las placas, extremo frontal romo en el barreno del orificio, la presencia de agua e hidrocarburos licuados y muchas otras condiciones encontradas en medidores de orificio en ductos. Las condiciones anormales también pueden describir condiciones consideradas como aceptables dado que están dentro de los lineamientos especificados por normas tales como la ANSI/API 2530. Dicha norma es aquella que cubre la medición de flujo de gas natural en base a placas de orificio. Contiene ecuaciones para calcular el flujo, especificaciones para la instalación de medidores de flujo de orificio y métodos para muestrear el gas. Este documento habla de los problemas potenciales en cuatro áreas de la medición de flujo en base a placas de orificio: cálculo de los coeficientes de descarga, cálculo de los factores de expansión, acondicionamiento de flujo y el muestreo de gas. Cada uno de estos temas está cubierto en la norma, pero muchos de los detalles no aparecen en la misma. En muchos casos, solo un conocimiento detallado de la historia detrás de la norma permite al personal e cargo de la medición de flujo el reconocer cuándo están surgiendo problemas potenciales.

Efectos de Líquidos Arrastrados en la Medición de Orificio
Bill Johansen, 7/1/1999, Escuela Norteamericana de tecnología de Medición
Resumen:
Con frecuencia, el gas natural contiene algo de líquido. El líquido puede ser agua, hidrocarburos o aceite de compresor. A medida que este gas fluye por un medidor de orificio, ¿estamos midiendo correctamente dicho gas? Los métodos y cálculos de medición descritos en la norma ANSI/API 2530 son para gas seco. Muchos investigadores han estudiado los efectos de los líquidos arrastrados en la medición con placa de orificio. La literatura existente puede proporcionar mucha información acerca de los errores en los medidores de flujo orificio. Esta información se puede utilizar para determinar el curso de los esfuerzos a futuro en la investigación de flujo con placa de orificio. Este documento comenta cuatro programas de pruebas que se llevaron a cabo para examinar los efectos de los líquidos arrastrados en el desempeño de la medición de orificio. Se comentan los resultados de estos programas, así como algunos modelos simples de flujo. Los modelos de flujo se utilizarán para explicar por qué ha sido tan difícil la investigación en esta área. Los modelos de flujo no tienen la intención de ser una guía para la corrección de la medición.

Los Efectos de las Capas de Aceite en la Medición de Flujos de Gas Utilizando Mediciones de Orificio de Borde Afilado 

Bill Johansen y Tom Kegel, 7/7/1996, Foro sobre Medición de Fluidos e Instrumentación

Resumen:
Las placas de orificio son conocidas por ser sensibles a una variedad de efectos debidos a las variaciones dimensionales y a las condiciones de flujo del fluido. Se han llevado a cabo varios estudios para determinar los efectos específicos del arrastre de agua en un flujo de dos fases en orificios, pero los resultados no se documentaron bien y estaban limitados en cuanto a su alcance. Este documento describe una investigación sufragada por el Instituto de Investigaciones del Gas (GRI, por sus siglas en inglés) para determinar los efectos de recubrimientos de aceite de compresor en el desempeño de medición de flujo de placas de orificio. Se utiliza un aceite viscoso para recubrir únicamente la placa o tanto la placa como la tubería aguas arriba. Se evalúa el efecto de este recubrimiento en los orificios de diferente relación de diámetro (B) en varios tamaños diferentes de línea, comparando estadísticamente el coeficiente de descarga del orificio humedecido con el coeficiente de descarga cuando está seco.

Efectos de Líquidos Arrastrados en la Exactitud de medidores de Orificio para Medición de Flujo de Gases

V.C. Ting y G. P. Corpron, 11/6/1995, Conferencia Internacional de Investigaciones del Gas
Resumen:
Este documento presenta los resultados de un estudio para mostrar que una pequeña cantidad de líquido arrastrado en un medidor de orificio puede afectar la exactitud de la medición del flujo. Se llevó a cabo una serie de pruebas, patrocinadas por la Chevron Petroleum Technology Company, bajo condiciones controladas en la planta de calibración de flujo de aire de Colorado Engineering Experiment Station, Inc. (CEESI), para estudiar este efecto. Se seleccionaron medidores de orificio de ocho pulgadas para los experimentos. Las pruebas se llevaron a cabo a 4.13 MPa (600 psia) sobre el rango del número de Reynolds del orificio de entre 4 a 9 millones utilizando dos medidores de orificio montados horizontalmente. Se inyectó agua a una tasa controlada aguas arriba del medidor de orificio para simular condiciones en campo. Se encontró que la presencia de una pequeña cantidad de líquido en la corriente del gas ocasionaba que los medidores de orificio leyeran un menor flujo de gas hasta en un 1.7%, dependiendo de la relación beta y de la tasa de líquido.

La Corrección por Expansión del Orificio para un Tamaño de Línea de 50 mm a Varias Relaciones de Diámetros

Walt Seidl, 3/20/1995, 3er. Simposio Internacional de Medición de Flujo de Fluidos

Resumen:
El coeficiente o factor de expansión de un medidor de flujo comprimible corrige los cambios de presión y densidad a medida que el fluido acelera a lo largo del medidor de flujo. La corrección de expansión actualmente utilizada en los Estados Unidos así como en otros países, fue desarrollada hace más de 50 años por Buckingham(1) y Bean.(2). Trabajos más recientes reportados por Kinghorn(3) demuestran que la ecuación que se utiliza en la actualidad está equivocada. Este documento describe los resultados de un programa de pruebas para determinar los factores de expansión de orificios bridados y filosos con radios de diámetro de entre 0.242 y 0.726 en una tubería nominal de 50 mm (2 pulgadas). Se utilizan venturis de flujo crítico como patrones de referencia y aire seco como fluido en flujo. La relación de la presión diferencial con la presión estática de entrada se cambia a lo largo de un rango de cero a unos 0.2 a un número Reynolds constante. El factor de expansión se determina del cambio aparente del coeficiente de descarga a un número Reynolds constante.

Efectos de Condiciones Anormales en la Exactitud de Mediciones con Orificio
Steve Caldwell, 5/16/1993, 68va. Escuela Internacional de Medición de Hidrocarburos
Resumen:
El medidor de orificio es uno de los dispositivos de medición más ampliamente utilizado además de ser uno de los más antiguos, después de las cubetas. El medidor de orificio es uno de los dispositivos más básicos nunca inventados para la medición y tiene muchas ventajas, por su simplicidad y también tiene muchos problemas relacionados como resultado de esa simplicidad.

Efectos de Condiciones Anormales en la Exactitud de Mediciones con Orificio
Taft Snowdon, 5/1/1990, 65va. Escuela Internacional de Medición de Hidrocarburos

Resumen:
El medidor de orificio sigue siendo el dispositivo de medición más empleado en la industria del flujo de hidrocarburos. El elemento primario del medidor de orificio es la placa orificio y el tubo de medición de orificio que consiste en el aditamento de orificio o tomas bridadas de presión, tubería adyacente y el acondicionador de flujo o las paletas enderezadoras. El sistema completo también incluye los dispositivos de medición de presión y temperatura empleados, frecuentemente denominados elementos secundarios y las líneas de presión de las tomas de los instrumentos de presión. La norma 2530 (ANSI/API 2530) también denominada AGA-3 del Instituto Nacional Norteamericano de Normas (ANSI, por sus siglas en inglés) y del Instituto Norteamericano del Petróleo (API, por sus siglas en inglés), proporciona suficientes recomendaciones para la fabricación, inspección e instalación de un medidor de orificio. Para asegurar la exactitud con un mínimo de incertidumbre, deben establecerse estos lineamientos y procedimientos de inspección tomando mediciones relativamente fundamentales de los componentes de los elementos primarios.

Nueva Información Respecto al Orificio de Borde de Cuadrante
Charles Britton y Steve Stark, 11/16/1986, Simposio Internacional de Medición de Flujo de Fluidos
Resumen:
Se presentan nuevos datos experimentales tanto para placas de orificio de borde de cuadrante como de borde afilado empleados en aplicaciones con un bajo número Reynolds. Se calibraron doce diferentes placas de orificio con relaciones de diámetro (relaciones Beta) desde 0.25 a 0.54 en tuberías de 76 mm (3") y 102 mm (4") utilizando tomas bridadas. Se utilizó un aceite mineral blanco con viscosidad cinemática de aproximadamente cinco centistokes como fluido de calibración, lo cual resultó en un rango de número Reynolds en la tubería de entre 290 y 45,000. Los datos de calibración se presentan para tramos de tubería que cumplen los requisitos del Reporte 3 de la AGA (ANSI/API-2530). Se presenta información adicional de calibración, en la que se colocó un acondicionador de flujo a tres diámetros de tubería aguas arriba de la placa de orificio. Se presenta una comparación de los valores del coeficiente de descarga de esta nueva información con los valores predichos por anteriores investigadores.

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