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Title: Estudio y validación experimental de un sistema semiautomático para toma de muestras en tanques verticales de almacenamiento de crudo
Authors: García Vélez, David Giancarlo
Keywords: MECÁNICA DE FLUIDOS
DISEÑO DE MÁQUINAS
ELEMENTOS FINITOS
Issue Date: 30-Oct-2018
Publisher: Quito, 2018.
Citation: García Vélez, D. G. (2018). Estudio y validación experimental de un sistema semiautomático para toma de muestras en tanques verticales de almacenamiento de crudo. 138 hojas. Quito : EPN.
Abstract: This work deals with an assessment of the running sampling procedure as per as API-MPMS-8-4, ISO-3170 and ASTM D-4750-12. The purpose is to check whether or not the requirements of these standards are satisfied. Experimental and numerical models are built, where cooking oil (palma de oro) is used as a fluid. These models correspond to a sampler currently used in industry and a new one proposed in this project. For the current (traditional) sampler used by industry, it is found that the oil filling velocity is not constant and that the standards requirements cannot be fulfilled. The proposed sapling mechanism consist of oil inlet and air outlet nozzles, that eliminate fluid-air coalescence, a bottle manufactured using AlNi alloy, and a rotating reed mechanism that provides uniform velocity to the sampler. The proposed sampler comply with requirements from standards, and the experimental and numerical result are quite similar. Samples obtained using the proposed sampler mechanism have a relative error of 6,92% for the filling velocity and 3,03% for the sampler velocity. The proposed solution allows for improving the current characterization of physical and chemical properties of samples, which will benefit our oil transport industry.
Description: En el presente proyecto se estudia el procedimiento de muestreo corrido, el cual consiste en obtener una porción de crudo mediante una botella perforada en su tapa, durante el descenso y ascenso de la misma en un tanque de almacenamiento. Este procedimiento y sus requerimientos son establecidos por las normas API-MPMS-8-1, ISO-3170 y ASTM D-4750-12, por lo cual se busca evaluar su cumplimiento y establecer un mecanismo que permita obtener muestras representativas. Para ello se realizó experimentos y análisis numéricos en un modelo a escala y un fluido viscoso (aceite palma de oro). Los modelos experimentales y numéricos se realizaron para un muestreador tradicional (botella perforada en su tapa) utilizado en la actualidad por la industria petrolera y para otro modelo propuesto en este proyecto. Para el muestreador tradicional, se observa que la velocidad del mismo no es uniforme si es provista directamente por el operador y su velocidad de llenado no es constante, por estas razones no se puede cumplir con los requerimientos de las normas mencionadas anteriormente. El mecanismo de muestreo propuesto consiste en un conjunto de boquillas que eliminan la coalescencia de fluido-aire mientras se recolecta la muestra, una botella que permite el acople de las boquillas y reduce los puntos de estancamiento de bronce al aluminio V-AlNi que es adecuada para trabajos en atmósferas inflamables y un mecanismo rotatorio (carrete - manivela), que proporciona una velocidad uniforme del muestreador. Utilizando este mecanismo es posible cumplir con los requerimientos de las normativas y los resultados experimentales y numéricos son bastante similares. Las muestras extraídas mediante dicho mecanismo presentan un error relativo de 6,92% en la velocidad de llenado y 3,03% en la velocidad del muestreador, lo cual permite mejorar la representatividad de la muestra para la caracterización de propiedades físicas y químicas, beneficiando así a la industria del transporte de crudo
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19822
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