HABILIDADES DE ESTUDIO

Para que el aprendizaje de los mdulos sea ms efectivo, se sugieretener en cuenta las siguientes recomendaciones.

1. Trate de que cada periodo de estudio sea corto pero productivo (de 10 a 45 minutos). Si usted ha establecido que estudiar durantelos cinco dias de la semana un total de dos horas por da, separe lostiempos de estudio con periodos de descanso de dos a cincominutos entre cada sesion. Recuerde que generalmente una semanade auto estudio reemplaza 10 de horas de asistencia a clases. Porejemplo si usted tiene un periodo de tres semanas de autoestudio,deber contabilizar treinta horas de estudio si quiere mantener elritmo de la mayora de los programas de aprendizaje.

2. Cuando usted est estudiando establezca conexiones entre captulosy tareas. Entre ms relaciones logre hacer le ser ms fcil recordarla informacin.

3. Hay cuestionarios de autoevaluacin al final de cada seccin delmdulo. Habitualmente el responder a estos cuestionarios incrementar su habilidad para recordar la informacin.

4. Cuando est leyendo una seccin o un mdulo, primero de unvistazo rpido a toda el material antes de comenzar la lecturadetallada. Lea la introduccin, conclusiones y preguntas al final decada seccin. A continuacin como una tarea separada estudie losencabezados, grficos, figuras y ttulos. Despues de esta excelentetcnica de revision previa, usted estar familiarizado con la formacomo est organizado el contenido. Despus de la lectura rpidacontinue con la lectura detallada. Su lectura detallada, refuerza loque ya usted ha estudiado y adems le clarifica el tema. Mientrasusted este realizando esta lectura detngase al final de cada sub-seccin y pregntese Que es lo que he acabado de leer?

5. Otra tcnica de estudio til es escribir sus propias preguntasbasadas en sus notas de estudio y/o en los titulos y subtitulos de losmdulos.

6. Cuando est tomando notas en el saln de clases considere lasiguiente tcnica. Si usa un cuaderno de de argollas escriba solo enlas pgina de la derecha. Reserve las pgina de la izquierda parasus propias observaciones, ideas o reas en las que necesit e aclaraciones. Importante: escriba las preguntas que su instructorhace, es posible que usted las encuentre en el custrionario final.

7. Revise. Revise. Revise, El revisar el material aumentar enormemente su capacidad de recordar.

8. El uso de tarjetas para notas, le ayudar a identificar rpidamentereas en las cuales usted necesita repasar antes de un exmen.Comience por ordenar a conciencia las tarjetas despus de cadasesin de lectura. Cuando aparezca una nueva palabra, escrbala enuna cara de la tarjeta y en el reverso escriba la definicin. Esto esaplicable para todos los mdulos. Por ejemplo, simbolosqumicos/que representan; estacin terminal/defincin; unasigla(acronismo)/que significa. Una vez haya compilado sustarjetas y se este preaparando para una prueba, ordnelas con ellado que contiene las palabras hacia arriba; pase una tras otra paraverificar si usted sabe que hay en el reverso. Se ha preguntadousted por qu gastar tiempo innecesario en significados oconceptos? Porque las tarjetas que no pudo identificar, le indicanlas reas en las cuales necesita reforzar su estudio.

9. Adicionalmente estos mdulos tienen identificados mtodos deenseanza especfica para ayudar a la comprensin del tema y surevisin. Los trminos (palabras, definiciones), que aparecen ennegrilla estn en el glosario. Para relacionar la informacin de lostrminos y su significado, los nmeros de las pginas aparecen enlas definiciones del glosario con el objeto de identificar dondeapareci el trmino por primera vez en el txto. Las definicionesque en el glosario no tienen ningn nmero de pgina es importante de igual manera entenderlas, pero estn completamenteexplicadas en otro mdulo.

DENSIDAD Y GRAVEDAD ESPECIFICA

1

Como se discuti en el mdulo PROPIEDADES DE LOS LIQUIDOS,viscosidad y densidad son las dos propiedades de los lquidos que msafectan el flujo. Viscosidad es la propiedad de un lquido que describesu resistencia a fluir. Densidad, es la masa de una sustancia conrespecto a su volumen. A excepcin de daos en los equipos, ladensidad y la viscosidad son la causa de la mayora de los cambios depresin en los oleoductos. Los operadores responden a estos cambiosmanipulando las vlvulas de control y seleccionando unidades.

La gravedad especfica compara la densidad de un lquido con ladensidad del agua, ambas tomadas a la misma temperatura de referenciade 60F (15C). Ambas gravedad especfica y densidad, pueden serusadas en el muestreo de la lnea de oleoducto dependiendo de sudiseo. El conocimiento de la relacin entre gravedad especfica ydensidad es tambin necesaria para clculos hidrulicos. Este mduloexamina la influencia de densidad y gravedad especfica en la operacinde oleoductos.

Este mdulo presenta informacin en los siguientes aspectos: Explica el concepto de densidad. Explica el concepto de gravedad especfica. Explica como la densidad y/o la gravedad especfica influyen en la

operacin de oleoductos.

Mdulo 1 - PROPIEDADES DE LOS LIQUIDOS

INTRODUCCION

PROPOSITOS DEL

MODULO

PREREQUISITO

3DENSIDAD Y GRAVEDAD ESPECIFICA

La siguiente seccin de este mdulo, da una definicin de densidad ascomo las frmulas para calcular densidad, masa y volumen.

Despus de esta seccin, usted estar en capacidad de completar lossiguientes objetivos: Identificar el trmino densidad. Usar la frmula para calcular densidad, masa o volumen, dando las

otras dos variables.

SECCION 1

DETERMINACION DE LA DENSIDAD

INTRODUCCION

OBJETIVOS

4PROGRAMA DE ENTRENAMIENTO PARA OPERACIONES DE DUCTOS

La densidad se define como la masa de una sustancia con respecto a suvolumen. Los requisitos de potencia y presin de salida de una bombaestn determinados por la densidad del fluido. Por consiguiente lapantalla (display) ubicada en el centro de control muestra la densidad deeste en el oleoducto. Esta densidad es constantemente medida.Diferentes baches tienen diferentes densidades y cambios de presin enlas bombas. Los operadores deben monitorear los cambios en lostramos y en las posiciones con el fin de controlar los cambios depresin causados por las diferentes densidades.

Es importante anticipar los efectos de los cambios de densidad sobre eldesempeo de las bombas para que el oleoducto funcione eficiente-mente.

Densidad () es la masa (M) de un lquido dividido por su volumen (V)

La frmula puede ser reorganizada para encontrar la masa o el volumen

and

Si el volumen de un hidrocarburo como la gasolina es de 176 ft3 (5m3)y la masa es de 7982 lbm (3620 Kg) a 60F (15C), la densidad ser:

DEFINICION DEDENSIDAD

CALCULO DEDENSIDAD MASA

Y/O VOLUMENM [lbm]V [ft3] =

M [lbm] = x V [ft3]

M [Kg]V [m3] =

M [kg] = x V [m3]

M [lbm] [lbm/ft3]V [ft

3] =

M [Kg] [Kg/m3]V [m

3] =

M [lbm]V [ft3] =

M [Kg]V [m3] =

7982 lbm176 ft3

=

DENSIDAD Y GRAVEDAD ESPECIFICA

5

Dada la densidad y el volumen se puede calcular la masa; si = 45.3lbm/ft3 (724 Kg/m3) y V = 176 ft3 (5m3);

Finalmente, si la masa es igual a 7982 lbm (3620 Kg) y la = 45.3lbm/ft3, (724 kg/m3), se puede calcular el volumen as:

3620 Kg5 m3

=

= 45.3 lbm/ft3

= 724 kg/m3

= 63 API

M [lbm] = x V [ft3]M [kg] = x V [m3]

= 45.3 lbm/ft3 x 176 ft3

= 724 Kg/m3 x 5m3

= 7982 lbm

= 3620 Kg

M [lbm] [lbm/ft3]V [ft

3] =

M [Kg] [Kg/m3]V [m

3] =

7982 lbm45.3 lb/ft3V [ft

3] =

V [ft3] = 1763620 [Kg]

724 [Kg/m3]V [m3] =

V [m3] = 5 m3

6PROGRAMA DE ENTRENAMIENTO PARA OPERACIONES DE DUCTOS

El siguiente cuadro muestra las densidades en lbm/ft3 y kg/m3 a 60F(15C), de algunos hidrocarburos comunes:

Figura 1

Densidad de Hidrocarburos a 60F (15C)

Densidad

Hidrocarburos lbm/ft3 (kg/m3)

Hidrocarburo Pesado 58 916

Hidrocarburo Mediano 57 909

Hidrocarburo Liviano 53 836

Diesel 52 835

Gasolina 45 724

Gasolina Premium 43 689

71. Densidad es _______.

a) la capacidad de un lquido para resistir el flujob) la masa de una sustancia dividida por su volumenc) la gravedad especfica de una sustancia dividida por su volumend) una comparacin entre la gravedad especfica de una sustancia a

60F (15C) con la misma sustancia a 32F (0C)

2. Si un volumen de 71 ft3 (2.0 m3) de un hidrocarburo pesadotiene una masa de 4044 lbm (1834 kg) la densidad es__________.

a) 57 lbm/ft3 (917 kg/m3)b) 56 lbm/ft3 (902 kg/m3)c) 51 lbm/ft3 (822 kg/m3)d) 59 lbm/ft3 (951 kg/m3)

3. Si un volumen de 106 ft3 (3.0 m3) tiene una densidad de 35.6lbm/ft3 (570 kg/m3), la masa es _________.

a) 4410 lbm (2000 kg)b) 1257 lbm (570 kg)c) 3770 lbm (1710 kg)d) 4780 lbm (2168 kg)

4. Si la densidad de una gasolina premium es 43 lbm/ft3 (689kg/m3) y su masa es 6077lbm (2756kg), el volumen del lquidoes ________.

a) 10.6 ft3 (0.3 m3)b) 141.3 ft3 (4 m3)c) 254.232 ft3 (7200 m3)d) 67 795 200 ft3 (1.920.000 m3)

5. En los hidrocarburos la densidad es la propiedad principalque afecta __________.

a) la presin de salida de la bombab) posicin y cambios en los bachesc) prdidas de friccin en el oleoductod) diseo de la estacin

DENSIDAD Y GRAVEDAD ESPECIFICA

REPASO 1

8PROGRAMA DE ENTRENAMIENTO PARA OPERACIONES DE DUCTOS

6. Si la densidad de un hidrocarburo liviano es 52.2 lbm/ft3 (836kg/m3) y su volumen es 706 ft3 (20m3), la masa es_______________.

a) 227 lbm (103 kg)b) 18 147 lbm (8230 kg)c) 36 868 lbm (16 720 kg)d) 234 lbm (106 kg)

7. Si la masa de un hidrocarburo pesado es 20 043 lbm (9090 kg)con un volumen de 353 ft3 (10 m3), la densidad es_____________.

a) 73 lbm/ft3 (1170 kg/m3)b) 56.7 lbm/ft3 ( 909 kg/m3)c) 8.2 lbm/ft3 (131 kg/m3)b) 117 lbm/ft3 (1873 kg/m3)

Las respuestas estn al final del mdulo.

9DENSIDAD Y GRAVEDAD ESPECIFICA

La siguiente seccin discute y describe dos clases de gravedad lascuales a menudo se relacionan con la operacin en oleoductos: gravedadespecfica y gravedad API. Esta seccin muestra como calcular lagravedad especfica y como convertir dicha gravedad en gravedad API.

Despus de esta seccin usted estar en capacidad de alcanzar los siguientes objetivos: Identificar el trmino gravedad especfica. Calcular la gravedad especfica de un lquido a partir de su densidad. Identificar el trmino gravedad API. Reconocer la relacin entre gravedad API y gravedad especfica.

OBJETIVOS

SECCION 2

GRAVEDAD ESPECIFICA Y GRAVEDAD API

INTRODUCCION

10

PROGRAMA DE ENTRENAMIENTO PARA OPERACIONES DE DUCTOS

La gravedad especfica, indica la densidad del lquido comparada conla densidad de un volumen igual de agua a una temperatura de referencia de 60F (15C).

La gravedad especfica y la densidad no son lo mismo, la gravedadespecfica compara la densidad de cualquier lquido con la densidad deun volumen igual de agua. La densidad es la masa por unidad devolumen. Tenga en cuenta que la densidad del agua a 60F (15C) es62.4 lbm/ft3 (999 kg/m3) y este es el valor que se usa en la mayora delas aplicaciones del petrleo. Si los hidrocarburos flotan en el agua esporque poseen una gravedad especfica menor que la del agua. Ladensidad de un hidrocarburo pesado es de 57 lbm/ft3 (909 kg/m3).El procedimiento para calcular la gravedad especfica de este hidrocarburo es el siguiente:

Generalmente entre mas pesado sea el hidrocarburo el valor de lagravedad especfica estara ms cerca de 1, sin embargo, aunque es muyraro, existen unos pocos aceites cuya gravedad especfica es superior a1. Diferentes derivados del petrleo tienen diferentes gravedadesespecficas. Por ejemplo el GAS LICUADO DE PETROLEO (GLP), tiene unadensidad cuyo valor es solamente un poco mas de la mitad de

GRAVEDADESPECIFICA

57 lbm/ft362.4 lbm/ft3

=

= 0.91

GE = Densidad de lquido a 60F (15C)Densidad del agua a 60F (15C)

GE = Densidad de hidrocarburo pesado a 60F (15C)Densidad del agua a 60F (15C)

909 kg/m3999.1 kg/m3

=

11

DENSIDAD Y GRAVEDAD ESPECIFICA

la del agua y su gravedad especfica es de 0.57. Un hidrocarburo pesadopuede ser casi tan denso como el agua, con una gravedad especfica de0.935. Las gravedades especficas de algunos hidrocarburos a 60F(15C) son:

Figura 2Gravedad Especficade AlgunosHidrocarburos

Algunos derivados del petrleo son una mezcla de diferentes productoscon distintas gravedades especficas. Las gravedades especficas individuales se combinan en una, dependiendo de la cantidad que se usede cada producto. GLP est compuesto de propano, butano y condensado cuyas gravedades especfica de 0.51, 0.58 y 0.75 respectivamente. Generalmente la gravedad especfica de GLP varaentre 0.54 y 0.595. Los condensados y aceites pueden tener diferentesgravedades especficas segn su composicin y a la vez dichascomposiciones dependen del campo en el cada producto fue tomado.

In 1921, el American Petroleum Institute y el Bureau of Standards,adoptaron la escala de gravedad API, como una medida arbitraria dedensidad.

Esta escala es usada por muchos oleoductos especialmente en NorteAmrica por lo tanto es importante para los operadores poder relacionarla gravedad especfica con la gravedad API.

A 60F (15C) el agua tiene una gravedad especfica de 1 y unagravedad API de 10. A medida que la gravedad especfica disminuye, lagravedad API aumenta.

CONVERSION DEGRAVEDADESPECIFICA AGRAVEDAD API(AMERICANPETROLEUMINSTITUTE)

Gravedad Especfica de Hidrocarburos

Hidrocarburo Pesado 0.917

Hidrocarburo Mediano 0.910

Hidrocarburo Liviano 0.837

Diesel 0.836

Gasolina 0.725

Gasolina Premium 0.690

12

PROGRAMA DE ENTRENAMIENTO PARA OPERACIONES DE DUCTOS

Los Hidrocarburos en Canad y en Estados Unidos, usualmente tienengravedades especficas en un rango que vara entre 0.7 y 1 y entre 57.2 y 10.0 en la escala API. Esta relacin inversa se muestra en lastablas de conversin de gravedad especfica en gravedad API, en elapndice C. La relacin entre la gravedad especfica y la gravedad APIse muestra en la siguiente frmula:

Ahora veamos un ejemplo: Convertir 60.0 API a gravedad especfica:

Aunque un operador debera saber como convertir la gravedad especfica en API, empleando la frmula, generalmente se proporcionanlas tablas de conversion. Ver Apndice C, tablas de conversin degravedad especfica en gravedad API.

141.5131.5 + APIGE = Y

141.5 - 131.5GEAPI =

141.5131.5 + APIGE =

141.5131.5 + 60.0GE =

GE = 0.739

13

1. La Gravedad Especfica est determinada por la comparacin de __________.

a) la densidad de un lquido a 60F (15C), comparada con ladensidad de otro a 32F (0C)

b) la densidad de un lquido a 60F (15C), comparada con ladensidad del agua a 60F (15C)

c) la masa de un lquido con el volumen del mismod) la viscosidad de un lquido con la densidad

2. Cual es la densidad del agua a 60F (15C)?

a) 0.062 lbm/ft3 (1 kg/m3)b) 31.2 lbm/ft3 (500 kg/m3)c) 62.4 lbm/ft3 (999.1 kg/m3)d) 62.5 lbm/ft3 (1000 kg/m3)

3. Si la densidad de un hidrocarburo a 60F (15C) es 57.24lbm/ft3 (917 kg/m3) su gravedad especfica es __________.

a) 917.000b) 1.000c) 1.918d) 0.918

4. El trmino gravedad API puede definirse como __________.

a) la masa de lquido dividida por su volumenb) una medida arbitraria de densidad adoptada por el American

Petroleum Institutec) la medida standard utilizada en la Industria Petrolerad) la gravedad especfica de una lquido dividida en un volumen

igual de agua

5. Si la gravedad especfica de un condensado es 0.69, sudensidad a 60F (15C) ser _________.

a) 33 lbm/ft3 (528 kg/m3)b) 43 lbm/ft3 (689 kg/m3) c) 45 lbm/ft3 (723 kg/m3)d) 33.1 lbm/ft3 (530 kg/m3)

DENSIDAD Y GRAVEDAD ESPECIFICA

REPASO 2