manual_de_normas de medición gas y aceite 210808

MANUAL DE NORMATIVIDAD

SISTEMAS DE MEDICIN DE GAS Y LQUIDO

EXPLORACIN Y PRODUCCIN GERENCIA DE SISTEMAS DE

PRODUCCIN

Proyecto / Servicio: No. de Documento: No. de Convenio: Direccin: 270063 410304854 Medicin e Instrumentacin

Elabor: Revis: Aprob PEP: Revisin: Gerencia de Medicin de Flujo de Fluidos I.M.S. Dr. Faustino Fuentes Nuramendi B

Fecha: Fecha: Fecha: 04.12.24 04.12.27 Pgina 1 de 660





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CONTENIDO

CAPTULO PGINA 0. INTRODUCCIN 5 1. OBJETIVO 5 2. ALCANCE 5 3. CAMPO DE APLICACIN 5 4. DESARROLLO 6 4.1 ASPECTOS GENERALES DE LOS SISTEMAS DE MEDICIN EN PEMEX EXPLORACIN Y PRODUCCIN 6 4.2 REQUERIMIENTO NORMATIVO 10

SISTEMAS DE MEDICIN DE GAS 11 I. MEDIDORES TIPO CORIOLIS 11

AGA REPORTE 11 11 II. MEDIDORES TIPO DESPLAZAMIENTO POSITIVO 31

NOM-014-SCFI-1997 31 AGA, MANUAL DE MEDICIN DE GAS, PARTE II 41

III. MEDIDORES TIPO PLACA DE ORIFICIO 44 AGA REPORTE 3, PARTE 1 44 AGA REPORTE 3, PARTE 2 48 AGA REPORTE 3, PARTE 3 55 AGA, MANUAL DE MEDICIN DE GAS, PARTE III 58

IV. MEDIDORES TIPO TURBINA 68 AGA REPORTE NO. 7 (API MPMS 14.9) 68 AGA, MANUAL DE MEDICIN DE GAS, PARTE IV 79

V. MEDIDORES TIPO ULTRASNICO 87 NRF-081 87 ISO/TR 12765 88 AGA REPORTE NO. 9 95

VI. MEDIDORES TIPO VORTEX 108 ISO TR 12764:1997 108

VII. NORMAS DE APLICACIN GENERAL 116 a) MEDICIN ELECTRNICA 116

NRF-083-PEMEX-2004 116 AGA, MANUAL DE MEDICIN DE GAS, PARTE VIII 123 AGA, MANUAL DE MEDICIN DE GAS, PARTE XV 130 API MPMS 21.1 136

b) USO GENERAL EN ESTACIONES DE MEDICIN 153 API MPMS 20.1 153 ISO 5167-1 (ASME MFC-3M-1989) 172 AGA, MANUAL DE MEDICIN DE GAS, PARTE NO. I 190 AGA, MANUAL DE MEDICIN DE GAS, PARTE NO. V 194




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AGA, MANUAL DE MEDICIN DE GAS, PARTE NO. VI 198 AGA, MANUAL DE MEDICIN DE GAS, PARTE NO. VII 202 AGA, MANUAL DE MEDICIN DE GAS, PARTE NO. IX 207 AGA, MANUAL DE MEDICIN DE GAS, PARTE NO. X 217

c) INSTRUMENTACIN 218 API MPMS 7 218 API RP 551 224 NORMA NO. 2.618.02 234

d) MECNICAS 245 NOM 007-SECRE-1999 245 K 101 251 ASME B16.11-1996 255 ASME B16.5-1996 259 ASME B16.9-1993 264 ASME B31.3-2002 268 ASME B31.8-1999 273 A 105/A 105M-03 279 ASME B36.10M-2000 282 API RP 14E 284

e) SISTEMAS DE CALIDAD DE GAS 288 NOM-001-SECRE-2003 288 ISO 6976:1995 292 API MPMS 14.1 295 API RP 555 304 GPA 2261-00 325 API MPMS 14.2 329 GPA 2166-86 333 API MPMS 14.5 341 AGA 5 343 GPA 2145 345 AGA REPORTE NO. 10 346 AGA, MANUAL DE MEDICIN DE GAS, PARTE XI 349 API MPMS 14.4 357

SISTEMAS DE MEDICIN DE LQUIDO 359 I. MEDIDORES TIPO CORIOLIS 359

API MPMS 5.6 359 ISO TR 10790:1999 363

II. MEDIDORES TIPO DESPLAZAMIENTO POSITIVO 372 ISO 2714:1980 372 API MPMS 5.2 378

III. MEDIDORES TIPO PLACA DE ORIFICIO 386 ANSI/ASHRAE 41.8-1989 386

IV. MEDIDORES TIPO TURBINA 392 API MPMS 5.3 392 API MPMS 5.4 398 API MPMS 5.5 414 ISO 2715 419




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V. MEDIDORES TIPO ULTRASNICO 426 ISO TR 12675-4 426

VI. MEDIDORES TIPO VORTEX 439 ASME MFC-6M-1998 439

VII. MEDICIN DE NIVEL EN TANQUES 442 MANUAL DE ESTNDARES DE MEDICIN DE PETRLEO, CAPTULO 3, SECCIN 3 442 MANUAL DE ESTNDARES DE MEDICIN DE PETRLEO, CAPTULO 3, SECCIN 1B 447

VIII. NORMAS DE APLICACIN GENERAL 452 a) MEDICIN ELECTRNICA 452

API MPMS 21.2 452 b) USO GENERAL EN ESTACIONES DE MEDICIN 480

BS 7405 480 OIML R 105 488 API MPMS 4.1 495 API MPMS 5.1 500 API MPMS 6.7 502 API MPMS 9.1 506 API MPMS 9.2 (ANSI / ASTM D 1657) 509 API MPMS 9.3 513 AMPI MPMS 14.7 517 API MPMS 20.1 521 API MPMS 14.8 540

c) INSTRUMENTACIN 548 NORMA NO. 2.618.02 548 API MPMS 7 559

d) MECNICAS 565 NOM 007-SECRE-1999 565 K 101 571 ASME B16.11-1996 575 ASME B16.5-1996 579 ASME B16.9-1993 584 ASME B31.3-2002 588 ASME B31.4-1998 593 A 105/A 105M-03 597 ASME B36.10M-2000 600 API RP 14E 602

e) SISTEMAS DE CALIDAD DE LQUIDO 606 API MPMS 8.1 (ASTM D 4057) 606 API MPMS 8.2 (ASTM D 4177) 615 API MPMS 8.3 (ASTM D 5854) 624 API MPMS 11.1 630 API MPMS 11.2.1 632 API MPMS 11.2.1M 634 API MPMS 11.2.2 636 API MPMS 11.2.2M 638 API MPMS 12.2 640 API MPMS 14.6 646 GPA 2174-93 655




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0. INTRODUCCIN La modernizacin en los sistemas de medicin, impulsada por los cambios regulatorios en Mxico ha provocado que se busque tener niveles de incertidumbre en la medicin tan reducidos como sea posible. Para poder llegar a los niveles de incertidumbre buscados en la medicin de hidrocarburos en fase lquida o gaseosa, es necesario que los sistemas de medicin sean construidos, mantenidos, optimizados, de forma que tales niveles de incertidumbre sean mantenidos o ms an, mejorados. Es en este sentido que la normatividad existente cumple un papel preponderante, debido sobre todo a que si esta normatividad es aplicada en las tareas descritas anteriormente, los niveles de incertidumbre se vern reducidos y sobre todo, se tendr una idea ms clara de cuales son las fuentes de incertidumbre que inciden ms en el comportamiento de esta en relacin con el sistema de medicin. Es as que nace la idea de realizar un compendio que muestre cuales son las normas que aplican a las tecnologas con las que se llevan a cabo las mediciones de hidrocarburos en fases lquida y gaseosa en PEP; as como cuales son los puntos ms relevantes que deben ser considerados en la utilizacin de estas tecnologas para la medicin de hidrocarburos. Esta normatividad puede ser utilizada tanto en fases de diseo y constructivas como en aquellas que permitan determinar el cumplimiento de requisitos normativos en algn sistema de medicin determinado ya en uso con fines de mejora. Las normas incluidas consideran Normas Oficiales Mexicanas, Normas Mexicanas, Normas de Referencia, Normas Internacionales y Normas Extranjeras. 1. OBJETIVO Establecer la Normatividad Vigente Aplicable (Normas Oficiales Mexicanas, Normas Mexicanas, Normas de Referencia, Normas Internacionales y Normas Extranjeras) a las tecnologas que actualmente son utilizadas en la medicin de los productos que elabora Pemex Exploracin y Produccin. 2. ALCANCE Este Manual de Normatividad, es aplicable a todas las tecnologas que son utilizadas en la medicin de los productos que elabora Pemex Exploracin y Produccin. 3. CAMPO DE APLICACIN Este Manual de Normatividad es de aplicacin particular y observancia obligatoria en la medicin de los productos que elabora Pemex Exploracin y Produccin, en los procesos de adquisicin de sistemas de medicin, que lleven a cabo los centros de trabajo de Pemex Exploracin y Produccin. Por lo que debe ser incluido en los procedimientos de contratacin: licitacin pblica, invitacin a cuando menos tres personas o adjudicacin directa; como parte de los requisitos que debe cumplir el proveedor, fabricante, contratista o licitante.




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4. DESARROLLO 4.1 Aspectos generales de los sistemas de medicin en Pemex Exploracin y produccin. La misin de Pemex Exploracin y Produccin (PEP) es maximizar el valor econmico a largo plazo de las reservas de crudo y gas natural del pas, garantizando la seguridad de sus instalaciones y su personal, en armona con la comunidad y el medio ambiente. Sus actividades principales son la exploracin y explotacin del petrleo y el gas natural; su transporte, almacenamiento en terminales y su comercializacin de primera mano; stas se realizan cotidianamente en cuatro regiones geogrficas que abarcan la totalidad del territorio mexicano: Norte, Sur, Marina Noreste y Marina Suroeste. La estrategia para mejorar nuestro desempeo, en el corto y mediano plazos, ha sido la de adoptar las mejores prcticas de la industria en trminos de esquemas de negocios, procesos, productividad, medio ambiente y seguridad industrial en las operaciones. Con base en el nuevo enfoque de Unidad de Negocio, PEP se ha constituido en cuatro regiones geogrficas. La Regin Norte est constituida por los Activos Integrales Burgos, Veracruz y Poza Rica-Altamira, adems del Activo Regional de Exploracin. Gracias a la riqueza del subsuelo y al potencial de sus cuencas petrolferas, la Regin Norte orienta sus esfuerzos a la exploracin y explotacin de gas natural, hecho que le ha permitido tener el liderazgo en la produccin de gas no asociado. Su produccin promedio de gas natural en 2003 ascendi a mil 347 millones de pies cbicos diarios, lo que represent el 30% del total nacional. La Regin Sur tiene una superficie de aproximadamente 390 mil kilmetros cuadrados. Comprende parte de los estados de Guerrero, Oaxaca y Veracruz, as como la totalidad de los territorios de Tabasco, Campeche, Yucatn, Quintana Roo y Chiapas. Por sus importantes volmenes de produccin de hidrocarburos, la Regin Sur es un componente esencial de PEP. En 2003, con una aportacin promedio de 483 mil barriles diarios de crudo, produjo el 14% del total nacional. En tanto, la obtencin de gas en la regin ascendi a mil 630 millones de pies cbicos diarios, cifra que represent el 36% de la produccin total. El gas asociado signific el 91% de dicho volumen; el 9% restante fue de no asociado. De las cuatro regiones que integran PEP, la Marina Noreste es la ms importante en lo que se refiere a la produccin de crudo tipo Maya y ocupa el tercer lugar en extraccin de gas natural. En el rubro de la seguridad industrial, sus ndices de gravedad y frecuencia de accidentes destacan por ser los ms bajos. Durante 2003 la regin contribuy con 2 millones 416 mil barriles diarios de aceite, cifra que represent el 72% del total nacional; su produccin acumulada alcanz 952 millones de petrleo crudo equivalente. Actualmente la Regin Marina Suroeste abarca un rea de exploracin y explotacin de 352 mil 290 kilmetros cuadrados y se sita en la plataforma y talud continentales del Golfo de Mxico. Al sur, sus lmites se ubican en los estados de Veracruz, Tabasco y Campeche; al norte, en las lneas limtrofes de aguas territoriales; al este, en el rea de influencia de la Regin Marina Noreste; al oeste, en la zona del proyecto Golfo de Mxico "A" de la Regin Norte. Su potencial petrolero ms importante se localiza en las reas que comprenden los proyectos exploratorios Coatzacoalcos y Golfo de Mxico "B"; este ltimo contiene principalmente superficies con tirantes




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de agua no convencionales. En 2003 la regin produjo en promedio 398 mil barriles diarios de crudo, lo que signific el 12% del total nacional; su produccin acumulada ascendi a 193 millones de barriles de petrleo crudo equivalente. El descubrimiento de los campos Amoca, Homol, Hamaca y Uchak, entre otros, permiti la incorporacin de 55 millones de barriles de petrleo crudo equivalente a sus reservas probadas. Entre 1993 y 2003, la produccin de crudo aument en promedio 697 mil barriles diarios; el 52% de dicho volumen, equivalente a 359 mil barriles, se obtuvo en el periodo 2001-2003. El 16 de noviembre de 2003 se alcanz el rcord histrico de obtencin de crudo con 3 millones 571 mil barriles. La tendencia declinante en la produccin de gas, identificada a partir de 1999, se contuvo en 2002 y fue revertida al ao siguiente, mediante la intensificacin de las actividades en la Cuenca de Burgos y en las reas que comprende el Programa Estratgico de Gas. La produccin de gas no asociado se increment en 80 millones de pies cbicos diarios en el periodo 2001-2003. El incremento en la capacidad de ejecucin de la empresa se vio reflejado en la terminacin de mil 315 pozos de desarrollo entre 2001 y 2003, lo que signific un aumento del 138% en el rubro. En 2003 se terminaron 505 pozos, cantidad no alcanzada desde hace 35 aos, y se perforaron mil 793 kilmetros. Con el descubrimiento en 2001 del pozo Kopo 1, se localiz el primer yacimiento marino de gas seco en la Sonda de Campeche, mientras que en la Regin Norte, con el pozo Lankahuasa 1, reinici la perforacin exploratoria marina, de lo que result el hallazgo del campo productor de gas ms grande en la historia de Mxico. En 2003 los resultados del pozo Amoca 1 representaron el descubrimiento de una nueva rea de incorporacin de reservas en la Cuenca Salina del Istmo; con la perforacin exitosa de los pozos Gubicha 1 y Guaricho 2 en la porcin terrestre de la cuenca, se reanudaron las actividades exploratorias despus de 27 aos del ltimo descubrimiento en esa rea. Asimismo, con la terminacin de 88 pozos exploratorios en 2003, se super en 60% la cifra registrada el ao anterior y se descubrieron 41 nuevos campos. Dicho nmero de pozos terminados no se alcanzaba desde hace 29 aos. En 2003 inici formalmente la perforacin en aguas profundas del Golfo de Mxico, con el pozo Chuktah 201, en un tirante de 512 metros. PEP rebas una vez ms su desempeo operativo del ao anterior. En 2003 la produccin de crudo alcanz un promedio de 3 millones 371 mil barriles diarios, cantidad superior en 194 mil a la obtenida en 2002, que signific el mximo histrico de la empresa. La Regin Marina Noreste increment su produccin de aceite en 265 mil barriles diarios respecto de 2002, al obtener 2 millones 416 mil barriles, lo que represent el 72% de la produccin nacional; la Regin Sur contribuy con el 14%, al producir 483 mil por da; la Regin Marina Suroeste aport el 12%, equivalente a 398 mil barriles; la Regin Norte produjo el porcentaje restante, con un volumen de 74 mil barriles diarios.




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Al igual que el ao anterior, los campos Caan, Abkatn y Chuc de la Regin Marina Suroeste se situaron como los principales productores de crudo ligero. Por tipo de petrleo, el volumen de crudo pesado fue de 2 millones 419 mil barriles por da, equivalente al 72% de la produccin total; el de ligero, con 513 mil barriles diarios, constituy el 15%; el de superligero, con 439 mil barriles por da, represent el 13%. En los campos Antonio J. Bermdez, Jujo-Tecominoacn y Delta Grijalva de la Regin Sur se obtuvo la mayor produccin de aceite superligero. El 16 de noviembre de 2003 se alcanz el rcord histrico nacional de crudo producido en un solo da, al obtener 3 millones 571 mil barriles. El activo Cantarell contribuy con 2 millones 274 mil barriles. Posteriormente, en diciembre se logr el volumen mximo de produccin promedio mensual de crudo, con 3 millones 455 mil barriles diarios. En relacin con la produccin de gas, sta alcanz un promedio de 4 mil 498 millones de pies cbicos diarios, volumen superior en 75 millones respecto de 2002. Las regiones Sur y Norte se mantuvieron como las principales abastecedoras de dicho hidrocarburo. La primera produjo el 36% del total, con mil 630 millones de pies cbicos diarios; la segunda aport el 30% del volumen nacional, con mil 347 millones de pies cbicos por da. Por tipo de gas, el volumen de asociado represent el 69%, equivalente a 3 mil 119 millones de pies cbicos por da, mientras que el 31% restante fue de no asociado, con mil 379 millones de pies cbicos diarios. La produccin de gas en el activo Burgos promedi mil 31 millones de pies cbicos diarios, cantidad equivalente al 75% del total de gas no asociado y al 23% del asociado. El 12 de diciembre se logr el mximo histrico de produccin de gas en un solo da, al obtener 4 mil 658 millones de pies cbicos. Adems el 25 de octubre la extraccin de gas asociado alcanz la cifra rcord de 3 mil 229 millones de pies cbicos. Asimismo el 26 de diciembre se produjeron mil 505 millones de pies cbicos de gas no asociado, la cantidad ms alta registrada en la estadstica nacional. Un rcord ms fue alcanzado el 21 de diciembre en la estadstica de produccin de gas del activo Burgos, al obtener mil 68 millones de pies cbicos. El volumen de crudo distribuido en 2003 ascendi a 3 millones 357 mil barriles diarios, 194 mil ms que en 2002. El consumo interno represent el 45%, con 1 milln 509 mil barriles diarios, y el 55% restante, con 1 milln 848 mil barriles por da, se destin a exportacin. La entrega total enviada a centros de proceso de Pemex Refinacin alcanz 1 milln 397 mil barriles por da. A maquila se destinaron 112 mil barriles diarios, lo que signific de manera conjunta un aumento de 4% en relacin con el ao anterior. Por tipo de crudo, dicho volumen, sin considerar la maquila, se constituy por 810 mil barriles diarios de petrleo crudo ligero, 578 mil de pesado y 9 mil de superligero. En las terminales de exportacin el crudo suministrado a PMI Comercio Internacional promedi 1 milln 848 mil barriles diarios, lo que represent un aumento del 8% en comparacin con 2002. Esta cantidad de petrleo se integr del siguiente modo: 87% de crudo pesado, 12% de superligero y 1% de ligero. Diariamente se distribuyeron 4 mil 590 millones de pies cbicos de gas, cifra superior en 157 millones a la obtenida el ao anterior (2002). A Pemex Gas y Petroqumica Bsica se destinaron 4 mil 585 millones de pies cbicos por da, 174 millones ms que lo distribuido en 2002. De igual modo, a Pemex Refinacin se entregaron




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5 millones de pies cbicos diarios. El volumen de gas enviado a la atmsfera disminuy en 13 millones respecto de 2002, lo cual permiti que su ndice de aprovechamiento alcanzara 94%. En el caso del crudo, con 3.17 dlares por arriba del precio registrado en 2002, la cotizacin de la mezcla de crudos mexicanos de exportacin se ubic en 24.78 dlares por barril. El crudo tipo Maya fue valuado en 24.13 dlares, el Istmo en 28.06 dlares y el Olmeca en 29.35 dlares. Por zonas geogrficas, el precio promedio del crudo exportado al continente americano fue de 24.98 dlares por barril, a Europa de 23.28 dlares y al lejano oriente de 23.75 dlares por barril. En el otro lado, la cotizacin promedio del gas natural ascendi a 5.14 dlares por milln de BTU, valor superior en 2.11 dlares al obtenido en 2002. Su valuacin ms alta se registr en el mes de marzo, cuando se ubic en 8.71 dlares Por todo lo anterior, resulta de vital importancia la visin que tiene Pemex Exploracin y Produccin para mejorar y evaluar sus sistemas de medicin de crudo, aceite y gas, ya que todos los datos anteriores no hubieran podido ser generados si no existieran sistemas de medicin confiables. LO QUE NO SE PUEDE MEDIR, NO SE PUEDE MEJORAR

La medicin de flujo en escenarios de transferencia de custodia o transferencia interna implican que la exactitud y precisin sean variables a controlar debido a los costos generados por una errnea medicin. La evaluacin de los sistemas de medicin es el primer paso con el objeto de reducir esos errores en instalaciones ya existentes y la construccin bajo normas mexicanas, internacionales y estndares extranjeros es necesaria para las instalaciones nuevas.

Los sistemas de medicin estn compuestos, entre otros, por varios elementos. Entre estos se encuentran: los medidores de flujo, dispositivos medidores de presin y temperatura, muestreadores y analizadores de densidad, y/o humedad y/o composicin u otra propiedad fsica que se desee determinar del fluido medido, accesorios de tubera como acondicionadores de flujo, vlvulas, etc. Estos elementos se encuentran generalmente reunidos en un patn de medicin el cual esta instalado en campo.

Sin embargo, el sistema de medicin no esta an completo y hace falta complementarlo con los dispositivos de calculo de flujo (computador de flujo) y de adquisicin de datos que se encuentran generalmente en un lugar cercano o cuarto de control que mantiene una atmsfera adecuada para los dispositivos electrnicos. Las principales tecnologas utilizadas por Pemex Exploracin y Produccin para la medicin de pozos, referencia y transferencia de custodia (fase gas) son: medidores tipo Vortex, multifsico, placa de orificio, V Cone, Turbina y ultrasnico. En el caso de la medicin de pozos, referencia y transferencia de custodia (fase lquida) son: cinta mtrica, nivel de separador, tanque, multifsico, medidores tipo Coriolis, desplazamiento positivo, radar, ultrasnico y Turbina.




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4.2 Requerimiento Normativo La normalizacin es un requerimiento actual para el intercambio de productos y servicios entre naciones y sus empresas. La normalizacin facilita el comercio y establece niveles mnimos de calidad. El objetivo general de la normalizacin se centra en la reduccin de no conformidades y variaciones en los parmetros de calidad de un producto o servicio. Deberemos entender como normalizacin: Al proceso mediante el cual se regulan las actividades desempeadas por los sectores tanto privado como pblico, en materia de salud, medio ambiente en general, comercial, industrial y laboral. Estableciendo reglas, directrices, especificaciones, atributos, caractersticas o prescripciones aplicables a un producto, proceso o servicio. (SECOFI) La normalizacin es la actividad que fija las bases para obtener un orden para beneficio de los miembros de una sociedad. Entendamos como Norma: Una solucin documentada que se adopta por consenso y aprobada por un organismo reconocido o colegiado, para resolver un problema repetitivo. Este documento para uso comn establece reglas, proporciona directrices o caractersticas respecto a las cuales se juzgar un producto, una funcin, ciertas actividades o sus resultados, orientndose a conseguir un beneficio ptimo. Es el resultado de una eleccin colectiva y razonada. El uso de normas permite:

Racionalizar variedades y tipos de productos. Disminuir el volumen de existencias en almacn y los costos de produccin. Mejorar la gestin y el diseo. Facilitar la comercializacin de los productos y su exportacin. Establecer niveles de calidad y seguridad de los productos y servicios. Informar de las caractersticas del producto. Facilitar la comparacin entre diferentes ofertas. Establecer polticas de calidad, medioambientales y de seguridad.




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SISTEMAS DE MEDICIN DE GAS

I. MEDIDORES TIPO CORIOLIS AGA REPORT No. 11 (API MPMS 14.9): Medicin de Gas Natural por un Medidor Tipo Coriolis. 1. OBJETIVO:

Este manual y sus recomendaciones relacionan y se limitan a los medidores tipo Coriolis para la medicin de gas natural. Desde la historia, principios, diseo, instalacin, calibracin, desempeo, especificacin, pruebas.

2. ALCANCE: Este reporte contiene la gua e informacin para la consideracin, mtodos para verificar la exactitud y/o aplicar el factor de correccin para minimizar la incertidumbre en la medicin del error promedio del flujo corregido (FWME), y la identificacin de los requerimientos de las condiciones de flujo sobre el desempeo-base para un diseo particular del medidor tipo coriolis especificado en la medicin de flujo de gas natural, utilizados en media y alta presin.

3. CAMPO DE APLICACIN: Aplicacin general en la medicin de gas natural.

4. NDICE:

Seccin 11.1.1.- Comprende la introduccin general al estndar y comprende algunos requerimientos generales para la instalacin, operacin, calibracin, verificacin y mantenimiento del medidor de flujo tipo coriolis, as como, el alcance para las exclusiones del mismo.

Seccin 11.1.2.- Describe el principio de operacin del medidor tipo coriolis. Seccin 11.2.- Simbologa utilizada en este reporte. Seccin 11.3.- Terminologa de las definiciones utilizadas. Seccin 11.4.- Condiciones de operacin de esta tecnologa, dividida en 5 puntos. Seccin 11.4.1.- Calidad del gas, establecidas en el Reporte No. 8 Factores de compresibilidad

del gas natural y otros hidrocarburos gaseosos relacionados. Seccin 11.4.2.- Presin de operacin, de acuerdo a los cdigos estndar, rango establecidos en el

medidor del fabricante (vase, seccin: 11.6.3 Ecuacin 11.6.2, y 11.5).




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Seccin 11.4.3.- Temperatura en: Gas y el Ambiente. Rango operativo del medidor para su ptimo desempeo.

Seccin 11.4.4.- Consideraciones del flujo del gas. Lmites del sensor coriolis, por la razn de flujo msico y presin de operacin (vase, seccin 7.1).

Seccin 11.4.5.- Tubera aguas arriba y perfil de flujo. Configuracin y diseo del medidor, que afectan la velocidad del perfil del flujo y por lo tanto error en la medicin (vase: Apndice D).

Seccin 11.5.- Requerimientos del medidor, dividida en 6 puntos. Seccin 11.5.1.- Regulaciones y cdigos, diseado de acuerdo al servicio y normatividades aplicables. Seccin 11.5.2.- Especificaciones del cuerpo del medidor. Seccin 11.5.2.1.- Mximas condiciones de operacin. El fabricante del medidor deber cumplir con las

especificaciones para la aplicacin correspondiente. Seccin 11.5.2.2.- Resistencia a la corrosin. Los materiales de las partes hmedas del sensor, deben ser

compatibles con el fluido (vase: seccin 4). Seccin 11.5.2.3.- Longitud del medidor. El fabricante deber apegarse a estndar aplicable, para la

correcta instalacin del medidor. Seccin 11.5.2.4.- Tomas de presin. Consideraciones de diseo para la instalacin de un sensor de

presin en el medidor. Seccin 11.5.2.5.- Miscelneos. Manejo y cuidado del medidor tipo coriolis. Seccin 11.5.2.6.- Datos de placa del medidor. Informacin por ejemplo: Fabricante, marca, modelo, etc. Seccin 11.5.3.- Electrnica. Diseo. Seccin 11.5.3.1.- Requerimiento generales. Caractersticas y funcionamiento de la electrnica en un

medidor coriolis (suministro de energa, seales de salida, etc.). Seccin 11.5.3.2.- Requerimientos de seguridad elctrica. Estndares y cdigos aplicables en la

aplicacin del medidor de acuerdo al servicio. Seccin 11.5.3.3.- Especificaciones de la seal de salida. Establece el protocolo y configuraciones de la

seal de salida del sensor y medidor tipo coriolis. Seccin 11.5.3.4.- Conectores y Aislamiento del cable. Especifica y establece las caractersticas de los

mismos. Seccin 11.5.4.- Programas (software). Caractersticas para el desempeo del medidor. Seccin 11.5.4.1.- Software para el procesamiento de la seal. Para el control, monitoreo y operacin del

medidor, donde se establece las caractersticas principales y obligatorias de los parmetros de las variables del medidor tipo coriolis.

Seccin 11.5.4.2.- Requisitos para los fabricantes del medidor, acerca del software para el mantenimiento y configuracin del mismo.

Seccin 11.5.4.3.- Requerimientos para la auditoria e inspeccin del medidor, por medio del software del mismo.

Seccin 11.5.4.4.- Establece los criterios para las alarmas establecidas y configuradas en el medidor. Seccin 11.5.4.5.- En este apartado menciona que caractersticas establece los puntos importantes para el

diagnostico del medidor. Seccin 11.5.4.6.- Unidades de Ingeniera para el clculo y desplegado de la informacin del medidor de

las variables y clculos desarrollados.




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Seccin 11.5.4.7.- Referencia a que documentacin debe de contener el medidor, desde, catlogos, diagramas, certificados, etc.

Seccin 11.5.5.- Requerimientos a pruebas de fbrica. Seccin 11.5.5.1.- Establece este apartado sobre los requerimientos de calibracin del medidor, contra

patrones nacionales o internacionales. Seccin 11.5.5.2.- Calibracin con fluidos alternativos, para la caracterizacin del medidor, aplicable

para el servicio de gas natural (tanto, presin, temperatura, flujo, etc.). Seccin 11.5.5.3.- Establece los puntos y requisitos que debe contener un reporte impreso de prueba de

calibracin, de acuerdo a las normatividades aplicables. Seccin 11.5.5.4.- Pruebas de presin estticas (hidrostticas). De acuerdo a las normatividades

aplicables y al servicio del medidor (Ej. ANSI B31.3). Seccin 11.5.6.- Especificaciones que debe contener antes de la orden de compra, que el fabricante debe

cumplir. Seccin 11.6.- Establece las consideraciones que debe hacerse para el dimensionamiento y seleccin del

medidor, por ejemplo: cada de presin, exactitud, etc. Adems de las variables de las condiciones del operacin donde se aplica el medidor.

Seccin 11.6.1.- Este apartado establece el criterio para la determinacin de la razn de flujo mnimo en el medidor, de acuerdo a las caractersticas de la calidad del gas.

Seccin 11.6.2.- Este apartado establece el criterio para la determinacin de la razn de flujo de transicin con el menor error en la medicin en el medidor, de acuerdo a las caractersticas de la calidad del gas (vase, seccin 7.1).

Seccin 11.6.3.- Este apartado establece el criterio para la determinacin de la razn de flujo mximo en el medidor, de acuerdo a las caractersticas de la calidad del gas.

Seccin 11.6.3.1.- Cada de presin en el medidor. Establece los lmites aceptables en el desempeo del medidor ser de acuerdo al diseo del mismo, ocasionando error en la medicin.

Seccin 11.6.4.- Establece los lmites de la razn de flujo mximo entre el mnimo, que esta establecido por el tipo de medidor, tamao y aplicacin.

Seccin 11.6.5.- Establece la metodologa para el dimensionamiento de un medidor. Seccin 11.7.- En esta seccin se establecen criterios y requerimientos generales y particulares para el

desempeo del medidor. Seccin 11.7.1.- En esta seccin se establecen criterios y requerimientos generales y particulares

mnimos para el desempeo del medidor. Seccin 11.7.2.- Establece los criterios para la mejora en el desempeo del medidor. Seccin 11.8.- En esta seccin establece los requerimientos de instalacin del medidor de acuerdo al

servicio. Seccin 11.8.1.- Requerimientos generales, para el medidor. Seccin 11.8.1.1.- Establece el rango de operacin en base a la temperatura de la aplicacin. Seccin 11.8.1.2.- Establece el rango de operacin y restriccin en base a la vibracin del medidor en la

aplicacin. Seccin 11.8.1.3.- Establece el rango de operacin en base a la interferencia y/o ruido electromagntico

en la aplicacin del medidor.




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Seccin 11.8.2.- Esta seccin de la norma se enfoca al diseo modular del medidor, donde establece opciones para la configuracin en la instalacin.

Seccin 11.8.2.1.- Establece las buenas prcticas para la instalacin del medidor. Seccin 11.8.2.2.- Establece que los criterios para medicin de flujo bidireccional, de acuerdo a la

configuracin del medidor. Seccin 11.8.2.3.- Establece las restricciones para evitar la distorsin del perfil de flujo en la entrada al

medidor. Seccin 11.8.2.4.- Este punto, hace referencia al montaje del medidor (por ejemplo: sensor, transmisor,

etc.), de acuerdo a las recomendaciones del fabricante. Seccin 11.8.2.5.- Este punto, hace referencia a la orientacin del medidor (dependiendo, por ejemplo:

geometra y vibracin del tubo de medicin, etc.), de acuerdo a las recomendaciones del fabricante. Seccin 11.8.2.6.- Establece los criterios para la instalacin de una etapa de filtrado, aguas arriba del

medidor de acuerdo a la aplicacin. Seccin 11.9.- Esta seccin establece los criterios de Mantenimiento y prueba de desempeo en campo

del medidor. Seccin 11.9.1.- Establece la metodologa para el mantenimiento del medidor en campo. Seccin 11.9.2.- Establece la metodologa para las pruebas de desempeo del medidor en campo. Seccin 11.9.3.- Establece los criterios para la re-calibracin del medidor. Seccin 10.- Lista las referencias de lo estndar aplicables a la medicin de gas. Apndice A.- En este punto se desarrollo un problema prctico en la calibracin de un medidor coriolis

con flujo gas. Donde en la seccin 6 establece que los requerimientos de desempeo, permite un error mximo en la medicin de r 1% de la lectura y un error mximo en la medicin pico-pico en la lectura de r 1% para las razones de flujo de gas entre el flujo de transicin y flujo mximo en el medidor coriolis en la aplicacin de gas natural. Tambin, establece los mtodos para corregir los errores con el medidor tipo coriolis, as como, los clculos del factor de correccin del medidor tipo coriolis (Flow-Weighted Mean Error [FWME]).

Apndice B.- Hoja de datos de un medidor coriolis, propuesto. Apndice C.- Seccin de con Notas tcnicas de ingeniera en la aplicacin de un medidor tipo coriolis en

la medicin de gas natural, que contiene los siguientes puntos. Apndice C.1.- Introduccin. Apndice C.1.1.- Alcance en la mesa trabajo. Apndice C.1.2.- Alcance de las notas tcnicas de ingeniera. Apndice C.2.- Principios de operacin. Apndice C.2.1.- Introduccin. Apndice C.2.2.- Teora de la medicin de flujo con coriolis. Apndice C.2.3.- Construccin del medidor. Apndice C.2.3.1.- General. Apndice C.2.3.2.- Sensor. Apndice C.2.3.3.- Elementos Secundarios. Apndice C.2.3.4.- Transmisores. Apndice C.3.- Consideraciones tcnicas.




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Apndice C.3.1.- Criterios de seleccin de un medidor coriolis. Apndice C.3.1.1.- Aplicaciones. Apndice C.3.1.2.- Consideraciones en el dimensionamiento. Apndice C.3.1.2.1.- Cada de presin. Apndice C.3.1.2.2.- Velocidad. Apndice C.3.1.2.3.- Error en la medicin Vs. Error en el medidor. Apndice C.3.1.2.4.- Estabilidad del Cero. Apndice C.3.1.2.5.- Compensacin por temperatura y presin. Apndice C.3.1.2.6.- Relacin entre flujo de transicin y flujo mximo. Apndice C.3.1.2.7.- Efectos por vibracin. Apndice C.3.2.- Conversin de flujo msico a flujo volumtrico a las condiciones base (de referencia o

estndar). Apndice C.3.3.- Requerimientos de instalacin. Apndice C.3.3.1.- Montaje. Apndice C.3.3.2.- Orientacin. Apndice C.3.3.3.- Efectos del perfil de flujo y flujo turbulento. Apndice C.3.3.4.- Efectos de la contaminacin, tales como aceite de compresores lquidos y suciedad. Apndice C.3.3.5.- Vibraciones y pulsaciones del fluido. Apndice C.3.4.- Consideraciones de operacin y mantenimiento. Apndice C.3.4.1.- Chequeo comn en campo. Apndice C.3.4.1.1.- Cero del medidor. Apndice C.3.4.1.2.- Chequeo del medidor. Apndice C.3.4.1.3.- Elementos Secundarios (Transmisor). Apndice C.3.4.1.4.- Chequeo de la densidad. Apndice C.4.- Anlisis de incertidumbre y error en la medicin. Apndice C.4.1.- Anlisis de incertidumbre. Apndice C.4.2.- Error del medidor de flujo base. Apndice C.4.3.- Error del Cero estabilizado. Apndice C.5.- Calibracin. Apndice C.5.1.- Factores de calibracin. Apndice C.5.2.- Calibracin con lquidos para la aplicacin de gas natural. Apndice C.5.3.- Calibracin bidireccional. Apndice C.6.- Recomendaciones. Apndice C.6.1.- Industria. Apndice C.6.2.- Usuarios. Apndice C.6.2.1.- Hoja de datos para la prueba de desempeo en campo. Apndice C.6.3.- Fabricantes. Apndice C.6.4.- Investigadores. Apndice C. Apndice A.- Plantas con caractersticas de prueba. Apndice C. Apndice A.1.- Fase I, prueba de lnea base. Apndice C. Apndice A.1.1.- Condiciones.




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Apndice C. Apndice A.1.2.- Razn de flujo. Apndice C. Apndice A.1.3.- Parmetros de prueba. Apndice C. Apndice A.2.- Fase II. Apndice C. Apndice A.3.- Fase III. Apndice C. Apndice B.- Literatura de referencia. Apndice C. Apndice C.- Definiciones. Apndice C. Apndice D.- Flujo a condiciones estndar. Relacin entre razn de flujo msico y flujo volumtrico (referencia o estndar). Ley de gases No-Ideal (Ecuaciones de estado). Relacin entre razn de flujo volumtrico actual y razn de flujo volumtrico base (de referencia o

estndar). Sumario. Apndice C. Apndice E. Configuraciones geomtricas. Apndice C. Apndice F. Informacin de inters para el usuario. Medidores de flujo. Transmisores. Opciones. Apndice C. Apndice G.- Vibracin y pulsaciones en el fluido. Apndice C. Apndice H.- Anlisis de incertidumbre para modo-radial-enderezador, medidor coriolis en

gas natural. Apndice C. Apndice H1.- Introduccin. Apndice C. Apndice H2.- Sistemas de prueba de flujo. Apndice C. Apndice H3.- Teora de los sensores de modo radial. Apndice C. Apndice H3.1.- Seales del modo radial. Apndice C. Apndice H3.2.- Compensacin de la sensibilidad de la seal. Apndice C. Apndice H4.- Incertidumbre del error del medidor base. Apndice C. Apndice H4.1.- La incertidumbre estndar. Apndice C. Apndice H4.2.- Covarianza. Apndice C. Apndice H4.3.- Coeficiente de sensibilidad. Apndice C. Apndice H5.- Ecuacin de operacin de las venas rectificadoras del medidor coriolis. Apndice C. Apndice H5.1.- Adquisicin de datos de la seal. Apndice C. Apndice H5.2.- Referencia del sistema de fuerza. Apndice C. Apndice H5.3.- Fuentes de error. Apndice C. Apndice H6.- Calibracin del medidor. Apndice C. Apndice H6.1.- Facilidades de calibracin y condiciones del fluido. Apndice C. Apndice H6.2.- Medidores y datos de puntos. Apndice C. Apndice H6.3.- Incertidumbre estndar calculada. Apndice C. Apndice H7.- Incertidumbre en el error base expandida. Apndice C. Apndice H8.- Estabilidad del Cero en el medidor. Apndice C. Apndice H9.- Error del medidor total. Apndice C. Apndice I.- Anlisis de la incertidumbre de la curva del medidor.




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Apndice C. Apndice I.1.- Introduccin. Apndice C. Apndice I.1.1.- Ecuacin de la curva de operacin del tubo del medidor coriolis. Apndice C. Apndice I.1.2.- Factores de calibracin del flujo. Apndice C. Apndice I.1.3.- Una fase alterna. Apndice C. Apndice I.1.4.- Efectos de la temperatura. Apndice C. Apndice I.1.5.- Efectos de la presin. Apndice C. Apndice I.1.6.- Coeficiente de sensibilidad. Apndice C. Apndice I.1.7.- Incertidumbre total. Apndice C. Apndice I.1.8.- Efectos del Cero. Apndice C. Apndice I.1.9.- Temperatura efectos de Cero. Apndice C. Apndice J.- Datos de calibracin calibracin con lquidos para aplicaciones de gas

natural.

5. REQUERIMIENTOS: Seccin 11.1.1.

Comprende la introduccin general al estndar y comprende algunos requerimientos generales para la instalacin, operacin, calibracin, verificacin y mantenimiento del medidor de flujo tipo coriolis, as como, el alcance para las exclusiones del mismo, que un diseador y usuarios debern de considerar. Aplicacin de esta norma es: medicin de gas natural y los gases del hidrocarburo asociados o como los hidrocarburos puros. Seccin 11.1.2. Describe el principio de operacin del medidor tipo coriolis y las tcnicas de clculo numrico utilizadas para la densidad base del gas, que son utilizadas para convertir la razn de flujo msico a razn de flujo volumtrico estndar. Seccin 11.2. Simbologa utilizada con la cantidad representada en este reporte de la medicin de gas natural por medio de un medidor tipo Coriolis. Seccin 11.3. Describe las definiciones de los trminos utilizados en este reporte. Seccin 11.4. Condiciones de operacin de esta tecnologa, dividida en los siguientes 5 puntos, descritas a continuacin.




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Seccin 11.4.1. Calidad del gas, establecidas en el Reporte No. 8 Factores de compresibilidad del gas natural y otros hidrocarburos gaseosos relacionados, lmites de las condiciones de operacin mnimas para la aplicacin de esta tecnologa, adems de que el diseador deber de considerar otros factores del proceso. Seccin 11.4.2. Establece que requisitos deber cumplir el fabricante del medidor, es decir, mxima presin de operacin, de acuerdo a los cdigos estndar, rango establecidos en el medidor del fabricante; densidad, mxima cada de presin, etc. (vase, seccin: 11.6.3 Ecuacin 11.6.2, y 11.5). Seccin 11.4.3. Establece que el sensor del medidor Coriolis deber operar sobre un rango de temperatura del flujo de gas de -40 a 200F (-40 a 93C). Se recomienda que la temperatura del fluido del gas permanezca en la temperatura anterior al punto de roco punto del hidrocarburo. Adems que el medidor podr operar en temperatura del aire del ambiente en un rango operativo de -13 a 131F (-25 a 55C). El fabricante deber especificarlo en el medidor para su ptimo desempeo. Seccin 11.4.4. Establece las consideraciones del flujo del gas de acuerdo a los lmites del sensor del medidor Coriolis, por la razn de flujo msico y presin de operacin, para la determinacin de la exactitud requerida dentro de Qmin, Qt, Qmx. (Vase, seccin 7.1). Seccin 11.4.5. Establece que las configuraciones afectan el perfil de velocidad del gas que entra al sensor del medidor Coriolis, dependiendo del diseo del medidor que puede influir e introducir en la cantidad (magnitud y signo) causando un error en la medicin. El diseador deber consultar con el fabricante, las pruebas y resultados (vase: Apndice D). Seccin 11.5.1 Establece los requerimientos del medidor, regulaciones y cdigos, donde el cuerpo e internos, as como cualquier dispositivo adicional, deber de cumplir de acuerdo al servicio y normatividades aplicables.




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Seccin 11.5.2 /11.5.2.1 /11.5.2.2 / 11.5.2.3 / 11.5.2.4 / 11.5.2.5 / 11.5.2.6 Establece las especificaciones del cuerpo del medidor, como son: 1.- Mximas condiciones de operacin, que el diseador deber de tener la informacin del fabricante del medidor el cual deber cumplir con las especificaciones para la aplicacin correspondiente. 2.- Resistencia a la corrosin, donde los materiales de las partes hmedas del sensor, deben ser compatibles con el fluido, al igual que las partes externas del medidor de acuerdo a las condiciones ambientales que lo rodea (vase: seccin 4). 3.- Longitud del medidor, donde el fabricante deber apegarse a estndar aplicable, para que el diseador realice la correcta instalacin del medidor. 4.- Las tomas de presin, donde algunos medidores Coriolis presentan sensibilidad de acuerdo a la ubicacin de las tomas de presin, que pueden crear desviaciones negativas (arriba o abajo) en la presin de calibracin de la medicin de la razn de flujo, algunas configuraciones se pueden corregir por el diseador evaluando el desempeo del medidor. 5.- Miscelneos para el manejo y cuidado del medidor tipo coriolis. 6.- Datos de placa del medidor, donde se grabe la informacin por ejemplo: Fabricante, marca, modelo, etc. Seccin 11.5.3 /11.5.3.1 /11.5.3.2 / 11.5.3.3 / 11.5.3.4 Establece los requerimientos para la electrnica en el diseo, como son: 1.- Requerimiento generales, de los sistemas electrnicos del medidor coriolis, tales como; unidad de suministro de energa, manejadores de seales, circuitos de procesamiento de seal (alojados en transmisores local o remoto), cumpliendo con la clasificacin de rea. 2.- Requerimientos de seguridad elctrica en el diseo, cumpliendo con los estndares y cdigos aplicables de acuerdo al servicio, aprobados por la National Electric Code. 3.- Especificaciones de la seal de salida, donde se establece el protocolo y configuraciones de la seal de salida (valores en caso de falla) del sensor del medidor tipo coriolis. 4.- Especifica los conectores y aislamiento del cable. Seccin 11.5.4 /11.5.4.1 /11.5.4.2 / 11.5.4.3 / 11.5.4.4 / 11.5.4.5 / 11.5.4.6 / 11.5.4.7 Establece los parmetros para el programa (software), tales como: 1.- Software para el procesamiento de la seal, para el control, monitoreo y operacin del medidor, donde se establece las caractersticas principales y obligatorias de los parmetros de las variables del medidor tipo coriolis, que debern ser almacenadas en memorias no voltiles, para efectos de auditoria, adems, el fabricante deber tener un registro de todas las versiones (nmero de serie, modelo, fecha, etc.) y hacer ofertas de actualizacin del software, si esto afecta la exactitud de la calibracin del medidor. 2.- Establece los requisitos para el software de mantenimiento y configuracin del medidor (es decir, pantalla y registro de: razn de flujo, la calidad de las seales) incluido en el mismo. 3.- Establece los requerimientos para la auditoria e inspeccin del medidor, por medio del software del mismo (vase, seccin 5.4.2). 4.- Establece los criterios para las alarmas establecidas y configuradas en el medidor, como: Falla dura o falla suave. 5.- En este apartado menciona que caractersticas establece los puntos importantes para el diagnostico del medidor, va interfase de datos, tales como: a) Indicador de suministro de energa, b) Amplitud de la seal, c) temperatura de salida(s), d) indicadores de la calidad del estado y medicin, e) indicadores de falla y alarma, f) densidad. 6.- Unidades de Ingeniera para el clculo y desplegado de la informacin del medidor de las variables y clculos desarrollados. 7.- Referencia a que documentacin debe de contener el medidor, desde, catlogos, diagramas, certificados, etc.




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Seccin 11.5.5 /11.5.5.1 /11.5.5.2 / 11.5.5.3 / 11.5.3.4 Establece los requerimientos a pruebas de fbrica, tales como: 1.- Calibracin del medidor, contra patrones nacionales o internacionales, para la exactitud y linealidad. 2.- Calibracin con fluidos alternativos y gas natural, para la caracterizacin y desempeo del medidor, aplicable para el servicio de gas natural para determinar el optimo factor del medidor (tanto, presin, temperatura, flujo, etc.). 3.- Establece los puntos y requisitos que debe contener un reporte impreso de prueba y procedimiento de calibracin, de acuerdo a las normatividades aplicables. 4.- Pruebas de presin esttica (hidrosttica), de acuerdo a las normatividades aplicables y al servicio del medidor (Ej. ANSI B31.3). 6.- Especificaciones que debe contener antes de la orden de compra, que el fabricante debe cumplir. Seccin 11.6 Establece las consideraciones que debe hacerse para el dimensionamiento y seleccin del medidor, por ejemplo: a) rango de razn de flujo, b) rango de presin, c) rango de temperatura, d) cada de presin permisible, e) composicin del gas o densidad del flujo a la presin de operacin mnima y temperatura de operacin mxima, donde el dimensionamiento optimice el intercambio entre el error de medicin de Qmn y la perdida de presin a Qmx, a velocidades aceptables del gas a travs del tubo de medicin, de acuerdo a la configuracin de la instalacin. Seccin 11.6.1 /11.6.2 /11.6.3 / 11.6.3.1 Estos apartados establecen los criterios para: 1.- La determinacin de la razn de flujo mnimo (Qmn) en el medidor, de acuerdo al mximo error permitido abajo del flujo de transicin Qt, que es determinado por la estabilidad del Cero del medidor (ZS) y a la ecuacin de exactitud publicada por el fabricante, una vez determinado en las unidades de volumen base para una mezcla de gas, permanecer constante sobre los rangos de presin, temperatura y velocidad del flujo, solamente cambiar si se modifica la composicin del gas o las condiciones del volumen base. 2.- La determinacin de la razn de flujo de transicin (Qt) con el menor error de medicin permisibles (vase, seccin 7.1). 3.- La determinacin de la razn de flujo mximo (Qmx), determinado por la mxima cada de presin aceptable a travs del medidor ('P). 3.1.- Cada o perdida de presin en el medidor ('P), se establece los lmites aceptables en el desempeo del medidor ser de acuerdo al diseo del mismo, si la cada de presin es prioritaria, la seleccin del medidor se har de acuerdo a este criterio y tener un error en la medicin aceptable. La cada de presin es determinada por una constante llamada coeficiente de perdida de presin (K):

2

2v

Pg

f

c

U' .




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Seccin 11.6.4. Establece la proporcin de cambio del medidor, es la proporcin de la razn de flujo mximo dividido por la razn de flujo mnimo, dado para un tamao, tipo y aplicacin de medidor. Adems, el error de medicin mximo estimado, este dentro de los lmites aceptados sobre el rango de la razn de flujo especificado. La proporcin de cambio es un resultado de la razn de flujo mximo seleccionado, basado en la perdida de presin, y el error de medicin aceptable en la razn de flujo mnimo (vase, apndice C: seccin 3.1.2.6). Seccin 11.6.5 Establece la metodologa para el dimensionamiento de un medidor (vase, seccin 7.1), se muestra un diagrama de flujo para describir la metodologa y detalles que un diseador deber considerar para la seleccin del tamao del medidor apropiado de acuerdo a la aplicacin. Seccin 11.7 Establece los requerimientos de desempeo del medidor, donde el fabricante deber especificar de acuerdo al tipo de medidor y tamao de lnea, al igual que la perdida de presin a travs del medidor este graficada, disponible en el proceso del dimensionamiento utilizando el coeficiente de perdida de presin (K). Cada medidor deber ser calibrado individualmente y documentacin de trazabilidad como evidencia (vase, seccin 6 y 7.1). Tambin sea calibrado con un lquido medio u otro gas medio, y los resultados de calibracin, sean donados sobre el mismo lquido o gas medio y gas natural para los medidores del mismos diseo/tipo y tamao (vase, seccin 5.5). Seccin 11.7.1 /11.7.2 Establece los requerimientos de desempeo mnimo, en el dimensionamiento y seleccin del medidor Coriolis para la aplicacin de gas natural (vase, figura 7.1), a) Repetibilidad: r 0.5% de la lectura para QtdQidQmx, b) Mximo Error Medio: r 1.0% de la lectura para QtdQidQmx, c) Mximo Error Pico-Pico: 1.0% de la lectura para QtdQidQmx. 2.- Establece los criterios para la mejora en el desempeo del medidor. Seccin 11.8 /11.8.1 Establece los requerimientos de instalacin del medidor de acuerdo al servicio, es decir: 1.- Requerimientos generales para el medidor: 1.1.- Establece el rango de operacin de -13 a 131F (-25 a 55C) en base a la temperatura de la aplicacin. 1.2.- Establece el criterio para restriccin de la instalacin del medidor donde afecte la frecuencia de resonancia natural de la estructura en la aplicacin. 1.3.- Establece el criterio en base a la interferencia y/o ruido electromagntico en la aplicacin del medidor.




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Seccin 11.8.2 /11.8.2.1 / 11.8.2.2 / 11.8.2.3 / 11.8.2.4 / 11.8.2.5 / 11.8.2.6 Esta seccin de la norma se enfoca al diseo modular del medidor, donde establece opciones para la configuracin en la instalacin, las pruebas hasta la fecha no afectan el perfil de velocidad y los efectos por torbellinos en los diseos de modo-doblado, que permiten al diseador la flexibilidad restringida solamente por un buen soporte prctico para reducir los esfuerzos sobre el cuerpo del medidor. Tambin algunas configuraciones son sensibles a los efectos de perfil de velocidad distorsionados. Por lo que es conveniente consultar con el fabricante, para las configuraciones aguas arriba y aguas abajo, as como, un acondicionador de flujo aguas arriba del sensor, donde el diseador tiene las siguientes opciones: a) la instalacin de un acondicionador de flujo aguas arriba del sensor, este producir una velocidad con perfil de flujo turbulento totalmente-desarrollado. b) la calibracin de flujo del medidor Coriolis In-situ o facilidades de la utilizacin de la configuracin de instalacin idntica a la planeada. c) proveer una longitud suficientemente larga aguas arriba para asegurar una velocidad con perfil de flujo turbulento totalmente-desarrollado en base a pruebas analtica y pruebas de campo. Una velocidad con perfil de flujo totalmente desarrollado, libre de torbellinos, es la condicin de entrada al sensor ms deseable en cualquier medidor de flujo (para mayor informacin, vase un reporte tpico de GTI Desempeo del medidor de flujo msico Coriolis con gas natural GRI-01/0222 (vase, apndice D). 1.- Establece las buenas prcticas para la instalacin del medidor Coriolis con bypass para inspeccin y mantenimiento, al igual que la instalacin de una vlvula de purga aguas abajo del medidor. 2.- Establece que los criterios para medicin de flujo bidireccional, de acuerdo a la configuracin del medidor, si el medidor es sensible a los efectos de distorsin de la velocidad del perfil de flujo. 3.- Establece las restricciones para evitar la distorsin de la velocidad del perfil de flujo en la entrada al medidor, como es: cambio de dimetro, distorsin, bridas mal alineadas. 4.- Montaje del medidor (por ejemplo: perno-gua, sensor, transmisor, peso y cargas, efectos trmicos, etc.), de acuerdo a las recomendaciones del fabricante y a las recomendaciones de acuerdo a la aplicacin. 5.- Orientacin del medidor (dependiendo, por ejemplo: geometra y vibracin del tubo de medicin, etc.), para evitar la formacin y/o acumulacin de slido que afecten el desempeo, en especial cuando se realiza el ajuste de Cero del medidor. 6.- Etapa de filtrado, aguas arriba del medidor de acuerdo a la aplicacin o contenga abrasivos, vapor, erosin o cuando el medidor esta expuesto a gas con alta velocidad. Seccin 11.9 /11.9.1 Establece los criterios de mantenimiento en campo y procedimiento de prueba de desempeo del medidor Coriolis, adems, servir para verificar la operacin apropiada y desempeo dentro de los lmites de la incertidumbre de medicin requeridas por el diseador/operador (vase, apndice C seccin 3.4.1). 1.- Metodologa para el mantenimiento de un sistema de medicin Coriolis: consiste en el monitoreo y evaluacin de las condiciones de medicin, diagnostico de las salidas de indicadores por un transmisor, dispositivos auxiliares del diseo del sistema de medicin para identificar posibles cambios en el desempeo del medidor y las causas: a) Chequeo del Cero del medidor; 1a) asegurar el medidor con presin y temperatura con no flujo, 1b) Verificar el valor indicado del cero del medidor, que este dentro de los lmites establecidos por el fabricante, 1c) registrar el valor del cero del medidor, condiciones de medicin y condiciones ambientales, 1d) Evaluar el valor indicador del cero del medidor con el registro histrico para identificar el desempeo del cero del medidor




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y las influencias potenciales. 1e) Ajuste de cero y registro del valor despus del chequeo completo del procedimiento, si el valor esta fuera del lmite especificado por el fabricante. b) Chequeo del sensor del medidor, solamente esta disponible como una herramienta de diagnostico para monitorear los cambios, desempeo del medidor o las condiciones de operacin. c) Chequeo del transmisor del medidor, que debe coincidir con el chequeo del cero del medidor, adems de incluir los siguientes pasos: 2a) verificar la calibracin del sensor y los factores de correccin en la configuracin del transmisor para ser residente y exacto. 2b) verificar los indicadores con auto-diagnostico en un estado normal de operacin. Seccin 11.9.2 Establece la metodologa para las pruebas de desempeo del medidor en campo, algunos efectos que influyen y afectan al medidor son: a) Esfuerzo mecnico sobre el medidor, b) Variaciones en el flujo, c) Configuraciones de la tubera, d) Variaciones extremas de presin y temperatura en el fluido. e) Cambios en la temperatura ambiente. f) Composicin y fase del fluido. Cuando se utiliza un medidor/mdulo de medicin de referencia, puede tener un lmite de incertidumbre de medicin muy pequea que al medidor de campo que se prob. Seccin 11.9.3 Establece los criterios para la re-calibracin del medidor, en un periodo de tiempo base para asegurar la buena exactitud. Tambin se sugiere que cuando se regrese el medidor al fabricante, por lo menos debe de enviar un reporte de prueba en campo, para tener un registro del desempeo del medidor en el tiempo que salio de servicio. Seccin 11.10 Lista las referencias de lo estndar aplicables a la medicin de gas. Seccin 11.Apndice A Apndice A.- En este punto se desarrollo un problema prctico en la calibracin de un medidor coriolis con flujo gas, donde en la seccin 6 establece que los requerimientos de desempeo, permite un error mximo en la medicin de r 1% de la lectura y un error mximo en la medicin pico-pico en la lectura de r 1% para las razones de flujo de gas entre el flujo de transicin y flujo mximo en el medidor coriolis en la aplicacin de gas natural. Tambin, establece los mtodos para corregir los errores con el medidor tipo coriolis, as como, los clculos del factor de correccin del error promedio de flujo corregido para un medidor tipo coriolis (Flow-Weighted Mean Error [FWME]). Mtodos para calcular el FWME es:




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n

i mx

i

n

ii

mx

i

QQ

EQQ

FWME

1

1

O

n

ii

n

iii

WF

EWFFWME

1

1

Donde:

.max

flujodepruebadepuntoparapresentadadesviacinladecorreccindefactorQQWF ii

flujoderaznladepruebalaenflujoderaznladeporcentajeerrorelindicaEi )(

Adems, da un mtodo alternativo para el clculo computacional para FWME, y hoja de especificacin para un medidor de flujo tipo Coriolis. Seccin 11.Apndice C. Nota Tcnica del Diseador Coriolis en la medicin de flujo en aplicaciones de gas natural, que contiene los siguientes puntos.

1.- Introduccin. 1.1.- Alcance en la mesa trabajo. 1.2.- Alcance de las notas tcnicas de ingeniera, para razones de flujo volumtrico bajo y a media-alta

presin en aplicaciones de gas natural (descrito en la tabla 1, Pg. C-2). 2.- Principios de operacin. 2.1.- Introduccin, el medidor Coriolis infiere la razn de flujo msico del gas por el sensado de la fuerza

de Coriolis en la vibracin(es) de(los) tubo(s). Donde la frecuencia de vibracin es proporcional a la densidad del gas del fluido.

2.2.- Teora de la medicin de flujo con coriolis, opera bajo el principio, s una partcula dentro de un cuerpo en movimiento, girando en una direccin hacia fuera o hacia el centro de la rotacin, la partcula generar fuerzas inerciales que actan sobre el cuerpo. Una masa, m' de partcula del fluido, se mueve con una velocidad constante, v el tubo girara con una velocidad angular, w en un punto P sobre el eje del tubo. Donde la partcula sufre una aceleracin que puede dividirse en dos componentes vectoriales.

Una radial, aceleracin centrpeta, dirigida al punto P.




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rwar x 2 Y una aceleracin transversal perpendicular al tubo

vwat ux 2

Que imparte una fuerza sobre la pared del tubo, conocida como la fuerza Coriolis. Esta fuerza inercial es igual al producto de la masa de la partcula y la aceleracin Coriolis.

mvwamF tc 'xx x' ' 2

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Avqm xx U

dqwcF mc xxx 2 2.3.- Construccin del medidor. 2.3.1.- General. 2.3.2.- Sensor. 2.3.3.- Elementos Secundarios. 2.3.4.- Transmisores. 3.- Consideraciones tcnicas. 3.1.- Criterios de seleccin de un medidor coriolis, que son: - Incertidumbre en la medicin de flujo msico. - Razones de flujo mnimo, normal y mximo. - Temperaturas de operacin del fluido mnimo, normal y mximo. - Presin de operacin del fluido mnimo, normal y mximo. - Gravedad especifica del fluido. - Viscosidad del Fluido. - Cada de presin permisible. - Flujo unidireccional o bidireccional. - Material de las partes hmedas de medidor de flujo. - Tamao y valuacin de presin en la conexin a proceso. - Valuacin de los dispositivos secundarios. - Requerimiento del formato de la seal de salida de la variable medida. - Capacidad de diagnstico local o remoto. - Requerimientos ambientales. - Clasificacin de rea segura.




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- Calidad del gas. - otras consideraciones del operacin. - requerimientos de contratos, acuerdos y leyes. - Consideraciones de desempeo, auditoria y totalizacin como son estipulados en el API MPMS Captulo 21.1 - Calidad y disponibilidad del suministro de energa. - Configuracin de instalacin de la tubera. 3.1.1.- Aplicaciones. 3.1.2.- Consideraciones en el dimensionamiento. 3.1.2.1.- Cada de presin. 3.1.2.2.- Velocidad. 3.1.2.3.- Error en la medicin Vs. Razn de Flujo.

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3.1.2.4.- Estabilidad del Cero. 3.1.2.5.- Compensacin por temperatura y presin. Temperatura del sensor del tubo y la

temperatura de la estructura del sensor, al igual que, compensacin por presin por algn dispositivo externo.

3.1.2.6.- Proporcin de cambio, del medidor es, cambio aceptable de la razn de flujo mximo a la razn de flujo mnimo. Porque altas presiones de gas tiene una razn de flujo alta para la una misma velocidad, una alta presin producir una proporcin de flujo alto para el mismo arreglo del medidor.

3.1.2.7.- Efectos por vibracin. 3.2.- Conversin de flujo msico a flujo volumtrico a las condiciones base (de referencia o estndar

60F y 14.73 psia).

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3.3.- Requerimientos de instalacin. 3.3.1.- Montaje. 3.3.2.- Orientacin.




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3.3.3.- Efectos del perfil de flujo y flujo turbulento. 3.3.4.- Efectos de la contaminacin, tales como aceite de compresores lquidos y suciedad. 3.3.5.- Vibraciones y pulsaciones del fluido. 3.4.- Consideraciones de operacin y mantenimiento. 3.4.1.- Chequeo comn en campo. 3.4.1.1.- Cero del medidor, causas usualmente estn relacionadas a las diferencias entre las

condiciones de calibracin y las condiciones de instalacin actual, las cuales estn incluidas pero no son todas:

- Diferencia entre la calibracin de la densidad por los medios de comunicacin y la densidad del gas. - Diferencias en Temperatura. - Diferencias en las condiciones de montaje. - Otros efectos discutidos en el apndice H e I. 3.4.1.2.- Chequeo del sensor, para evitar errores son: - Productos formados en el sensor. - Erosin y corrosin, fatiga del sensor al trabajar en los condiciones lmites. 3.4.1.3.- Elementos Secundarios (Transmisor), todos los dispositivos, para lo cual refiera al

API MPMS captulo 21.1 para los problemas de seguridad. 3.4.1.4.- Chequeo de la densidad. 4.- Anlisis de incertidumbre y error en la medicin, para mayor detalles consultar ANSI/ASME Standard

on Measurement Uncertainty (PTC 19.1-1985, Part 1), NIST Tech Note 1297 ISO 5168 e ISO 7066-1.

4.1.- Anlisis de incertidumbre, ejemplos en apndice H e I para el anlisis de incertidumbre. 4.2.- Error base del medidor de flujo, cuando se caracteriz el medidor durante su calibracin. 4.3.- Error del Cero estabilizado, dado por un registro de las condiciones de operacin y condiciones

ambientales. 5.- Calibracin. 5.1.- Calibracin de fbrica, con certificado de trazabilidad a patrones estndar establecidos durante la

calibracin. 5.2.- Calibracin con lquidos para la aplicacin de gas natural. 5.3.- Calibracin bidireccional, el factor de calibracin aplica para ambas direcciones. 6.- Recomendaciones. 6.1.- Industria. 6.2.- Usuarios. 6.2.1.- Hoja de datos para la prueba de desempeo en campo. 6.3.- Fabricantes. 6.4.- Investigadores. Apndice A.- Plantas con caractersticas de prueba. A.1.- Fase I, prueba de lnea base. A.1.1.- Condiciones. A.1.2.- Razn de flujo. A.1.3.- Parmetros de prueba.




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A.2.- Fase II. A.3.- Fase III. Apndice B.- Literatura de referencia. Apndice C.- Definiciones. Apndice D.- Flujo a condiciones estndar, AGA Report No. 8, Compressibility factors of Natural Gas and other related hydrocarbon Gases. Relacin entre razn de flujo msico y flujo volumtrico (referencia o estndar).

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Ley de gases No-Ideal (Ecuaciones de estado).

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Relacin entre razn de flujo volumtrico actual y razn de flujo volumtrico base (de referencia o

estndar).

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Sumario. Apndice E. Configuraciones geomtricas. Apndice F. Informacin de inters para el usuario. Medidores de flujo. Transmisores. Opciones. Apndice G.- Vibracin y pulsaciones en el fluido, que afectan su desempeo. Apndice H.- Anlisis de incertidumbre para modo-radial-enderezador, medidor coriolis en gas natural. H1.- Introduccin. H2.- Sistemas de prueba de flujo. H3.- Teora de los sensores de modo radial. H3.1.- Seales del modo radial. H3.2.- Compensacin de la sensibilidad de la seal. H4.- Incertidumbre del error del medidor base, ser calculado usando el modelo base de incertidumbre expandida sobre NIST Technical Note 1297:

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H4.1.- La incertidumbre estndar, Tipo A y Tipo B. H4.2.- Covarianza. H4.3.- Coeficiente de sensibilidad. H5.- Ecuacin de operacin de las venas rectificadoras del medidor coriolis.

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21 refftftCC TTF E 21 refststMM TTF E

H5.1.- Adquisicin de datos de la seal. H5.2.- Referencia del sistema de fuerza. H5.3.- Fuentes de error. H6.- Calibracin del medidor. H6.1.- Facilidades de calibracin y condiciones del fluido. H6.2.- Medidores y datos de puntos. H6.3.- Incertidumbre estndar calculada. H7.- Incertidumbre en el error base expandida. H8.- Estabilidad del Cero en el medidor. H9.- Error del medidor total. Apndice I.- Anlisis de la incertidumbre de la curva del medidor. I.1.- Introduccin. I.1.1.- Ecuacin de la curva de operacin del tubo del medidor coriolis.

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I.1.2.- Factores de calibracin del flujo. I.1.3.- Una fase alterna. I.1.4.- Efectos de la temperatura. I.1.5.- Efectos de la presin. I.1.6.- Coeficiente de sensibilidad. I.1.7.- Incertidumbre total. I.1.8.- Efectos del Cero. I.1.9.- Temperatura efectos de Cero. Apndice J.- Datos de calibracin calibracin con lquidos para aplicaciones de gas natural.




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II. MEDIDORES TIPO DESPLAZAMIENTO POSITIVO NOM-014-SCFI-1997: Medidores de desplazamiento positivo tipo diafragma para gas natural o L.P.- Con capacidad mxima de 16 m3/h con cada de presin mxima de 200 Pa (20,40 mm. de columna de agua) 1. OBJETIVO:

Esta norma oficial mexicana establece las especificaciones y mtodos de prueba que deben cumplir los medidores de desplazamiento positivo tipo diafragma para gas natural o licuado de petrleo en estado gaseoso.

2. ALCANCE:

Esta norma provee una gua para la especificacin sobre el diseo, construccin y requisitos de funcionamiento de medidores de gas de desplazamiento positivo tipo diafragma. El alcance de esta norma incluye el muestreo, mtodos de prueba, marcado y etiquetado.

3. CAMPO DE APLICACIN:

Esta norma oficial mexicana se aplica a instrumentos nuevos construidos para medir gas natural y licuado de petrleo, referido al aire en condiciones normales con capacidad mxima de 16 m3/h, con una cada mxima de presin de 200 Pa.

4. NDICE:

Seccin 1.- Comprende el objetivo general de la norma oficial mexicana. Seccin 2.- Describe el campo de aplicacin de la norma oficial mexicana. Seccin 3.- Describe las referencias con las que se complementa. Seccin 4.- Definiciones de conceptos y terminologa utilizada dentro de la norma oficial mexicana. Seccin 5.- Clasificacin de los medidores de gas. Seccin 6.- Especificaciones sobre el diseo, construccin y requisitos de funcionamiento. Seccin 7.- Esta parte de la norma se enfoca al muestreo. Seccin.8.- En esta seccin se hacen algunas consideraciones sobre los mtodos de prueba,

principalmente de las pruebas de construccin y pruebas de funcionamiento. Seccin 9.- Esta seccin se trata sobre el marcado y etiquetado, en cuanto a la direccin del flujo y de

informacin relativa al producto respectivamente, adems del contenido del instructivo. Seccin 10.- En esta seccin se trata sobre la vigilancia de la norma oficial mexicana.




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Seccin 11.- En esta seccin se mencionan la bibliografa. Seccin 12.- En esta seccin se mencionan la concordancia con otras normas.

5. REQUERIMIENTOS: Seccin 6.1.3 Los medidores considerados en esta Norma incluyen aquellos con capacidad hasta de 16 m3/h (4,44 dm3/s), permitiendo una cada mxima de presin de 200 Pa.

Seccin 6.2 Los medidores deben fabricarse considerando la calidad de los materiales, de tal manera que: a) Sean instrumentos que instalados proporcionen un alto grado de exactitud durante su vida til. b) Sean hermticos. c) Sean resistentes a la accin del gas; y a la corrosin del medio ambiente. d) Sean resistentes mecnicamente y soporten el manejo durante su transporte e instalacin. e) Permitan su reparacin. f) Pueden tener un dispositivo antirretorno. Seccin 6.2.1

Los diafragmas deben ser de material sinttico compatible con el gas que se va a medir. Ser flexibles y de espesor uniforme y cumplir con el propsito para el cual fueron diseados. Deben ser impermeables a una presin de 6,86 kPa, durante 1 min., sin presentar fugas. Seccin 6.2.2 Las rejillas de las compuertas deben ser de un material compatible con el de la tapa de la compuerta; presentar un coeficiente de friccin bajo y ser resistentes al desgaste. Seccin 6.2.3 Las chumaceras y cojinetes deben fabricarse de un material resistente a la corrosin y al desgaste; reducir absolutamente a un mnimo la friccin y la necesidad de relubricacin durante la vida de servicio del medidor. Seccin 6.2.4 Los retenes prensa-estopas deben estar construidos para reducir al mnimo la friccin en el material durante la vida de servicio del medidor. En el caso que su funcin sea sellar internamente, deben probarse a 6,86 kPa. Tratndose de sellos externos, deben probarse a 34,5 kPa en el lado de presin.




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Elabor: Revis: Aprob PEP: Revisin: Gerenci

manual_de_normas de medición gas y aceite 210808

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