La Calculadora de Velocidad de Erosión estima la velocidad máxima de flujo a la que un fluido puede circular por una tubería o tubo antes de causar daños materiales por erosión. Esta velocidad es crucial en industrias como la del petróleo y el gas, el procesamiento químico y el diseño de tuberías, donde el movimiento de gases o fluidos multifásicos puede desgastar las superficies internas con el tiempo.
Con esta calculadora, los ingenieros pueden diseñar sistemas más seguros que eviten el adelgazamiento excesivo de las paredes de las tuberías, fugas o fallos. Proporciona una forma rápida de determinar si las condiciones de flujo actuales o previstas se encuentran dentro de los límites operativos seguros. Esto ayuda a prolongar la vida útil de las tuberías y a reducir los costes de mantenimiento al minimizar el riesgo de daños por erosión.
Fórmula de la calculadora de velocidad de erosión
Vₑ = C / √ρ
Lugar:
Vₑ = velocidad de erosión (m/s o ft/s)
C = constante erosiva empírica (varía de 100 a 125 para el gas; depende de la unidad)
ρ = densidad del fluido (kg/m³ para el sistema métrico o lb/ft³ para el sistema imperial)
En unidades imperiales:
Vₑ (pies/s) = C / √(ρ en lb/pie³)
La constante C varía según el tipo de fluido y la aplicación. Por ejemplo:
- Flujo de gas seco: C = 125
- Gas multifásico o húmedo: C = 100
- Sistemas líquidos pesados: C = 50–75
Esta fórmula es ampliamente aceptada en la industria del petróleo y el gas para establecer límites de velocidad que eviten el desgaste excesivo de las tuberías, especialmente en las de acero al carbono.
Tabla de referencia útil
La siguiente tabla proporciona ejemplos de valores de velocidad de erosión para diferentes fluidos utilizando valores típicos para C y ρ.
| Tipo de fluido | Valor C | Densidad (kg / m³) | Velocidad de erosión (m/s) |
|---|---|---|---|
| Gas Natural Seco | 125 | 1.2 | 114.1 |
| Gas Natural Húmedo | 100 | 10 | 31.6 |
| Petróleo crudo | 75 | 850 | 2.6 |
| Agua | 75 | 1000 | 2.4 |
| Mezcla de condensado | 100 | 500 | 4.5 |
Esta tabla ayuda a los ingenieros a evaluar rápidamente velocidades de flujo seguras según el tipo de fluido y la densidad sin tener que ejecutar cálculos manuales cada vez.
Ejemplo de calculadora de velocidad de erosión
Supongamos que está diseñando un gasoducto y desea determinar la velocidad de erosión. El gas tiene una densidad de 2.5 kg/m³ y utiliza un valor de C de 125.
Paso 1: usa la fórmula
Vₑ = C / √ρ = 125 / √2.5
Vₑ = 125 / 1.5811 ≈ 79.07 m/s
Por lo tanto, la velocidad máxima admisible para evitar la erosión es de aproximadamente 79.1 metros por segundo. Cualquier velocidad superior a este valor podría causar un desgaste acelerado en la tubería.
Preguntas frecuentes más comunes
Ayuda a evitar daños internos en tuberías causados por el flujo de fluidos a alta velocidad. Operar por debajo de la velocidad de erosión mantiene los sistemas seguros y reduce el riesgo de fallas costosas.
La constante depende del tipo de fluido, del material de la tubería y de si el flujo es gas seco, gas húmedo o líquido. Las directrices de la industria suelen definir este valor para situaciones específicas.
Sí. Aunque originalmente se utilizó para sistemas de gas, la fórmula también se puede aplicar a sistemas líquidos o multifásicos ajustando el valor C y utilizando la densidad de fluido correcta.