[Escribir el título del documento]

[Seleccionar fecha]

3. Ecuación de Weymouth

La ecuación de Weymouth es usada para presiones altas, altos flujos de gas, y

diámetros grandes en el sistema. La siguiente formula calculadirectamente el flujo

de gas a través de la tubería.

Para eliminar el proceso iterativo en la solución de la ecuación fundamental para el

flujo de gas a través de una tubería, Weymouth propuso que el factor de fricción

fuera solo función del diámetro de la tubería.

3.1.Unidades del sistema ingles (USCS)

Factor de friccion

Caudal

Donde:

Q= Tasa de flujo a condiciones normales, Pcdn

E=Eficiencia de la tubería, un valor decimal inferior a 1

F= Factor de friccion, adimensonal

Pb= Presion base, Lpca

Tb= Temperatura base, °R

P1=Presion d entrada al sistema, Lpca

Página 1

[Escribir el título del documento]

[Seleccionar fecha]

P2=Presion de salida del sistema, Lpca

G=Gravedad especifica del gas (Aire=1)

Tprom=Temperatura promedio, °R

L=Longitud de la tubería, millas

Z prom= Factor de compresibilidad del gas, adimensional

D= Diametro interno de la tubería, Pulgadas

µ=Viscocidad del gas, lb/ft-s

Ch= Correccion por diferencia de nivel, Lpca2

h1= Elevacion de entrada a la tubería, ft

h2= elevación de salida a la tubería, ft

3.2.Unidades del sistema internacional (SI)

Factor de friccion

Caudal

Donde:

Q= Tasa de flujo a condiciones normales, mcdn

Página 2

[Escribir el título del documento]

[Seleccionar fecha]

E=Eficiencia de la tubería, un valor decimal inferior a 1

F= Factor de friccion, adimensonal

Pb= Presion base, Kpa

Tb= Temperatura base, °K

P1=Presion d entrada al sistema, Kpa Absoluta

P2=Presion de salida del sistema, Kpa Absoluta

G=Gravedad especifica del gas (Aire=1)

Tprom=Temperatura promedio, °K

L=Longitud de la tubería, Km

Z prom= Factor de compresibilidad del gas, adimensional

D= Diametro interno de la tubería, mm

µ=Viscocidad del gas, Poise

Ch= Correccion por diferencia de nivel, Kpa2

h1= Elevacion de entrada a la tubería, m

h2= elevación de salida a la tubería, m

Esta ecuación está basada en la consideración de que el flujo de gas está en la

región completamente turbulenta.

Esta ecuación es aplicable cuando se utiliza diámetros mayores de 2 plgs y

menores de 15 plgs (2”<D<15”).

3.3.Unidades del sistema internacional (SI)

Diámetro

Página 3

[Escribir el título del documento]

[Seleccionar fecha]

Presión de salida (aguas abajo)

Presion de entrada (Aguas arriba)

Eficiencia de la tubería

4. Ecuación de flujo de Panhandle

Esta ecuación de flujo se ha considerado una de las fórmulas que mayor uso ha

tenido en la industria del gas natural, sobre todo en el diseño de tuberías

de transporte de gas. La ecuación de flujo de Panhandle se emplea para el diseño

de tuberías de alta presión y gran diámetro, en donde la tasa de flujo puede tener

una alta variabilidad.

3.1.Unidades del sistema ingles (USCS)

Factor de friccion

Página 4

[Escribir el título del documento]

[Seleccionar fecha]

Caudal

Donde:

Q= Tasa de flujo a condiciones normales, Pcdn

E=Eficiencia de la tubería, un valor decimal inferior a 1

F= Factor de friccion, adimensonal

Pb= Presion base, Lpca

Tb= Temperatura base, °R

P1=Presion d entrada al sistema, Lpca

P2=Presion de salida del sistema, Lpca

G=Gravedad especifica del gas (Aire=1)

Tprom=Temperatura promedio, °R

L=Longitud de la tubería, millas

Z prom= Factor de compresibilidad del gas, adimensional

D= Diametro interno de la tubería, Pulgadas

µ=Viscocidad del gas, lb/ft-s

Ch= Correccion por diferencia de nivel, Lpca2

h1= Elevacion de entrada a la tubería, ft

h2= elevación de salida a la tubería, ft

Página 5

[Escribir el título del documento]

[Seleccionar fecha]

3.2.Unidades del sistema internacional (SI)

Factor de friccion

Caudal

Donde:

Q= Tasa de flujo a condiciones normales, mcdn

E=Eficiencia de la tubería, un valor decimal inferior a 1

F= Factor de friccion, adimensonal

Pb= Presion base, Kpa

Tb= Temperatura base, °K

P1=Presion d entrada al sistema, Kpa Absoluta

P2=Presion de salida del sistema, Kpa Absoluta

G=Gravedad especifica del gas (Aire=1)

Tprom=Temperatura promedio, °K

L=Longitud de la tubería, Km

Página 6

[Escribir el título del documento]

[Seleccionar fecha]

Z prom= Factor de compresibilidad del gas, adimensional

D= Diametro interno de la tubería, mm

µ=Viscocidad del gas, Poise

Ch= Correccion por diferencia de nivel, Kpa2

h1= Elevacion de entrada a la tubería, m

h2= elevación de salida a la tubería, m

3.3.Unidades del sistema internacional (SI)

Diámetro

Presión de salida (Aguas abajo)

Presión de entrada (Aguas arriba)

Página 7

[Escribir el título del documento]

[Seleccionar fecha]

Eficiencia de la tubería

3.4.Rango de valores de eficiencia

VALOR DE ( E ) CONDICIONES DE LA TUBERIA

1.0 Completamente nueva

0.95 En buenas condiciones

0.92 En condición promedio

0.85 En condiciones no favorables

3.5.Recomendaciones para el uso de estas ecuaciones:

La ecuación de general de flujo es recomendada para la mayoría de usos.

Use la ecuación de Weymouth solamente para pequeños diámetros

( < 15”), longitudes cortas y Re altos.

Use la ecuación de Panhale solamente para diámetros ( > 15” ) y

longitudes grandes, y Re moderados.

Página 8

[Escribir el título del documento]

[Seleccionar fecha]

Tenga cuidado con el uso de factor de eficiencia en tuberías usadas.

3.6.Ejemplo

Usando los siguientes datos, calcular la capacidad de flujo del gasoducto

usando la ecuación de Weymouth y la ecuación de Panhandle A.

P1=847 psia P2=600 psia d=25.375 pg L=100 millas G=0.67 Tprom=505°R Zprom=0.846 Tb=502°R

Pb=14.7psia E=1

Solución:

P12−P22

Tpro∗Zpro∗L= 8472−6002

505∗0.846∗100=8.366

T bPb

= 52014.7

=35.374

Weymounth

Q=433.5¿(35.374 )1∗8.3660.5∗( 10.67

)0.5

∗25.3752.667=30161000 ft3 /dia

Panhandle

Q=433.5¿(35.374 )1.0788∗8.3660.5394∗( 10.67

)0.4604

∗25.3752.618=364247375 ft3/dia

Página 9