PROYECTOS DE GNL EN LA REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

1) Explicar y razonar la utilidad práctica de la presión de vapor Reid para cuantificar la calidad de los líquidos del gas natural ¿Qué factores y procesos influyen en su determinación? ¿Qué significa el término tapones de vapor?

Antes de explicar la utilidad de la presión de vapor Reíd se presenta una explicación del significado de la presión de vapor. Los líquidos están constituidos por moléculas que pueden desplazarse de una región a otra debido a fuerzas de cohesión reducidas. Este mediano grado de libertad en su movimiento puede permitir a la molécula escapar del cuerpo del líquido si se encuentra en la frontera entre este y una región gaseosa. Entonces, para que se produzca el fenómeno de evaporación es necesario que una región gaseosa y una región líquida estén adyacentes. El movimiento molecular en el líquido es aleatorio y con frecuencia se producen choques entre las moléculas, estos choques pueden hacer que las partículas adquieran suficiente velocidad como para saltar a la fase gaseosa, la cual, generalmente es aire.

La acumulación progresiva de moléculas del líquido en el cuerpo del gas constituye el vapor del material líquido y con mayores incrementos en su concentración se genera una presión en la frontera líquido-vapor, la cual es la opuesta de la presión que ejerce el gas sobre la superficie del líquido. A temperatura constante cada tipo de sustancia líquida tiene una presión de vapor saturado única. En este punto se ha establecido como invariable un valor de presión, en el cual cantidades equivalentes de moléculas pasan de una fase a otra simultáneamente. Esto quiere decir que la estabilización de la presión entre fases no permite al líquido continuar evaporándose indefinidamente. Hay que aclarar que este proceso se observa en un sistema cerrado no aislado, donde el espacio disponible para el gas está limitado. La presión de vapor saturado depende de dos factores: la naturaleza del líquido y la temperatura.

El valor de presión de vapor saturado de un líquido da una idea cualitativa de su volatilidad, en este sentido, si se determina una presión de vapor alta en un líquido se puede inferir que es muy volátil o dicho de otra manera, que se evapora con facilidad. En general las sustancias que tienen moléculas pesadas tienden a tener una presión de vapor baja. Con una influencia semejante el tipo de atracción intermolecular determina la facilidad que tendrá la molécula de pasar de una fase a otra. La atracción entre moléculas polares tiende a ser más fuerte que la atracción mutua entre moléculas no polares. Por esta razón los hidrocarburos (no polares) son más volátiles que el agua (polar). Entonces, cada compuesto o mezcla en estado líquido alcanza el equilibrio líquido-vapor a una presión única para una temperatura dada.

También se habrá notado que la presión de vapor de saturación crece con el aumento de la temperatura, de esta forma si se coloca un líquido poco volátil como el agua en un recipiente y se calienta, se obtendrá el mismo efecto del punto anterior, es decir una presión notable al destaparlo. La relación entre la temperatura y la presión de vapor saturado de las sustancias, no es una línea recta, en otras palabras, si se duplica la temperatura, no necesariamente se duplicará la presión, pero si se cumplirá siempre, que para cada valor de temperatura, habrá un valor fijo de presión de vapor saturado para cada líquido. La explicación de este fenómeno puede se basa en el aumento de energía de la moléculas al calentarse. Cuando un líquido se calienta, estamos suministrándole energía.

Esta energía se traduce en aumento de velocidad de las moléculas que lo componen, lo que a su vez significa, que los choques entre ellas serán más frecuentes y violentos. Es fácil darse cuenta entonces, que la cantidad de moléculas que alcanzarán suficiente velocidad para pasar al estado gaseoso será mucho mayor, y por tanto mayor también la presión.

Presión de vapor Reíd

Desde hace años se desarrolló la prueba de presión Red bajo el procedimiento ASTM D323, el cual consiste en una prueba para determinar la presión de vapor saturado de hidrocarburos líquidos: condensados, gasolinas y otros productos del petróleo que se almacenan en tanques atmosféricos.

La presión de vapor indica el contenido de productos muy volátiles que condicionan la seguridad en el transporte, perdidas de almacenamiento y volatilidad de la gasolina. La presión de vapor REID, es la presión determinada de una muestra a la temperatura de 100ºF, su importancia radica en la utilización en pruebas para la gasolina, ya que determina la capacidad de volatilización de los líquidos; y con ésto la facilidad de pasar al estado de vapor. Por ejemplo: en un encendido de motor, si aumenta la volatilidad de la gasolina, aumenta la facilidad de pasar al estado de vapor; lo que ocasiona la acumulación de vapor, formándose así los llamados tapones de vapor; los cuales no permiten el paso de la gasolina.

Además la determinación de esta presión (< 38º C); nos indica la presencia de productos con presión de vapor intermedia, los cuales originan una mezcla inflamable en el espacio vacío, a temperaturas normales de utilización. Estos productos pueden ser: combustible de aviación y disolventes como benceno y tolueno.

El factor principal que influye en la determinación de la presión de vapor, por el método Reíd, es la temperatura a la cual se encuentra la gasolina, ya que conforme la temperatura sube, la presión de vapor también sube. Además, durante su determinación se utiliza un equipo que posee un baño a temperatura constante y un medidor de presión o manómetro. El valor que se obtiene en este equipo es la tensión del vapor Reíd de la gasolina que se expone en libras por pulgadas cuadradas; es decir una gasolina de 10PVR, tiene una Presión de Vapor Reíd de 10 lb/pulg2.

El objetivo de la prueba es proporcionar un medio para determinar si un hidrocarburo líquido almacenado en un tanque atmosférico vaporizará o no cuando su temperatura se eleve a 100 F, este valor se seleccionó como una temperatura probable para un tanque de almacenamiento durante días soleados. La prueba PVR proporciona un valor de presión de vapor verdadera (PVV) de un líquido puro derivado del petróleo a una temperatura de 100 F.

La calidad de los hidrocarburos líquidos de interés común como la gasolina puede ser estimada de acuerdo al valor de la presión de vapor que se determine a través del procedimiento señalado. Como se dijo que el resultado de la prueba puede considerarse como la presión de vapor verdadera en líquidos purificados, solo es necesario a través de ecuaciones o gráficos corregir al valor de temperatura real la presión de vapor a 100 F. Cuando tiene relevancia el proceso de vaporización en un evento de consumo como por ejemplo, la combustión de la gasolina en un motor de automóvil, es importante ajustar en sus especificaciones de mezclado la capacidad que tendrá este líquido de evaporarse. Del correcto ajuste de la presión de vapor dependerá la eficiencia del combustible en el motor. Si se da el caso de que la capacidad de vaporización está por encima de la esperada se pueden producir burbujas de vapor inesperado en el dispositivo de combustión donde debería estar en forma líquida.

En síntesis:

• Presión ejercida por la porción de un líquido evaporado dentro de un recipiente a una temperatura dada.

• Método para determinar la presión de vapor de la gasolina y otros productos petrolíferos cuyo aparato fue diseñado por Reíd. Permite relacionar su valor con las características de volatilidad de la gasolina.

• Es una medida de la tendencia de los componentes más volátiles a evaporarse. El valor máximo consta de 80 Kpa y evita la formación de bolsas de vapor en el sistema que transporta el combustible impidiendo su flujo normal. He aquí la importancia de la determinación de la presión de vapor Reíd.

Tapones de vapor

Es la tendencia que tiene una gasolina de aviación para evaporarse en exceso en las tuberías del sistema de combustible. La formación de burbujas de gas en la gasolina dificultad o hace imposible el funcionamiento normal del motor. Las burbujas ocupan en el sistema de carburación mayor volumen que en estado líquido disminuyendo la cantidad de combustible que pasa al cilindro

Cuando la gasolina se sobrecalienta y hierve en los conductos del carburador o de la bomba de combustible en un motor caliente, cesa de fluir, lo cual puede causar calado del motor o un arranque difícil. Esto es llamado Tapón de Vapor. Es decir Tapón de Vapor, es la alteración del combustible hacia un carburador del motor de gasolina ocasionado por excesiva vaporización de la misma. El Tapón de Vapor se produce cuando la bomba de combustible que está diseñada para bombear líquido, pierde succión cuando trata de bombear vapor de combustible. El motor generalmente se detiene, pero en casos menos graves, puede acelerar lentamente o taparse, debido a la mezcla excesivamente pobre en combustible.

Si un motor caliente no arrancase por tapón de vapor, lo único que se puede hacer es esperar a que se enfríe, se debería de comprobar el sistema de refrigeración para ver si hay alguna condición que produzca sobrecalentamiento del motor (un termostato o un termo-contacto malo, por ejemplo). Cambiando la marca de gasolina también puede ayudar.

El término Tapón de Vapor, conocido en inglés como vapor lock, es

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