Los términos definidos aquí representan algunos de los utilizados en las industrias del petróleo y el gas en relación con la filtración, la coalescente, la separación, y el filtrado. Algunos términos pueden tener otros usos y definiciones en otras industrias y no se ha hecho ningún intento de abordar aquellos fuera de nuestro uso declarado.
Absoluta, clasificación: Se refiere a la partícula más grande que pasará a través de un filtro con un tamaño de poro fijo según se ha probado con cuentas de vidrio redondas en condiciones de laboratorio con una retención del 100% de cualquier partícula mayor que la clasificación. Como la prueba puede hacerse en una sola pasada, a baja presión y en condiciones no pulsantes, los resultados no siempre pueden reproducirse en las condiciones de funcionamiento reales.
Absorción: Asimilar en la estructura interna, o tomada dentro del atrayente.
ACFM: Pies cúbicos reales por minuto. Una unidad de flujo volumétrico que depende de la presión y temperatura de operación.
Acuoso: Se refiere a una solución en la que el agua es el disolvente. (Ver no acuoso)
Adsorción: Acumulación de materia en la superficie de un atrayente, como la adherencia de impurezas moleculares en las superficies disponibles de carbón activado.
Aerosol: Finas partículas líquidas o sólidas suspendidas en un flujo de aire o gas. Los sinónimos en la coalescencia son la niebla y la niebla.
Almohadilla de malla del eliminador de neblina (como se usa en la separación de líquidos de una corriente de gas): Un ensamblaje de malla de alambre tejido con un espesor de varias pulgadas o más instalado en un recipiente cerrado diseñado para la coalescencia y la eliminación de un líquido arrastrado indeseable en una corriente de gas.
Ambiente: Las condiciones ambientales de los alrededores, como la temperatura ambiente.
Anular: Relativo al área circular entre el exterior de un cartucho coalescente y la pared interior del vaso.
API: Instituto Americano del Petróleo. Del sitio web de API: "API es la única asociación comercial nacional que representa todas las facetas de la industria del gas natural y el petróleo"... "La misión de API es promover la seguridad en toda la industria a nivel mundial e influir en la política pública en apoyo de una industria petrolera y de gas natural estadounidense fuerte y viable"... "Hablamos en nombre de la industria del petróleo y el gas natural ante el público, el Congreso y el Poder Ejecutivo, los gobiernos estatales y los medios de comunicación. Negociamos con las agencias reguladoras, representamos a la industria en procedimientos legales, participamos en coaliciones y trabajamos en asociación con otras asociaciones para lograr los objetivos de política pública de nuestros miembros".
Área abierta (coladores): Relación entre el área total de flujo en el medio de un colador, expresada en porcentaje, y el área de flujo transversal de una tubería en la que está instalado el colador. El aumento del porcentaje del área de flujo del filtro sirve para ampliar la capacidad de retención del contaminante, aumentar el flujo y reducir la caída de presión a través del filtro.
Arrastrado: Líquidos o sólidos transportados junto con el medio que fluye en una corriente de proceso.
ASME: Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos. Una organización sin fines de lucro con normas ampliamente aceptadas que rigen el diseño de los recipientes a presión. La misión declarada de la ASME es "Servir a diversas comunidades globales mediante el avance, la difusión y la aplicación de los conocimientos de ingeniería para mejorar la calidad de vida; y comunicar el entusiasmo de la ingeniería".
Bar/Barra: Una unidad de presión igual a 100.000 Pa (Pascales). La presión atmosférica a nivel del mar es de 1.013 bar (prox.).
Caída de presión: Diferencia de presión medida en PSID (libras por pulgada cuadrada de diferencia) entre dos ubicaciones, como aguas arriba y aguas abajo de un filtro.
Calor específico: La cantidad de calor en BTU necesaria para elevar una libra de una sustancia un grado Fahrenheit, o el sistema SI, la cantidad de calor en kilocalorías (kcal) necesaria para elevar un kilogramo de una sustancia un grado Celsius.
Camino tortuoso: Un camino errático que separa el arrastre de líquidos o sólidos de un gas con el uso de un dispositivo mecánico como una veleta o un eliminador de niebla a través del cual los sólidos o líquidos se separan del medio que fluye.
Cáustico: Sustancias químicas que queman o corroen las sustancias orgánicas por acción química.
Celulosa: Un polisacárido que es el principal constituyente de las paredes celulares de las plantas. Se utiliza en la industria de la filtración debido a su excelente resistencia cuando está húmeda y por su capacidad de retención de partículas sólidas. Cuando se trata con productos químicos para producir propiedades hidrofóbicas puede utilizarse para repeler el agua como segunda etapa de un separador coalescente líquido-líquido.
Clasificación Beta: Método de medición de la eficiencia de un filtro dividiendo el número de partículas de un tamaño de micrón específico que entran en un filtro en condiciones de prueba de paso múltiple por el número de partículas que pasan por el filtro; estableciendo así la relación beta. Una relación beta de 5.000 indica que por cada 5.000 partículas que entran en un filtro sólo pasará 1 partícula de un tamaño determinado (99,98% de eficiencia). Cuanto más alta es la clasificación, más eficiente es el filtro. Las clasificaciones beta del filtro se aplican a los cartuchos filtrantes y coalescentes:
- Beta 20 (95% de eficiencia)
- Beta 50 (98% de eficiencia)
- Beta 75 (98,7% de eficiencia)
- Beta 100 (99% de eficiencia)
- Beta 200 (99,5% de eficiencia)
- Beta 1000 (99,9% de eficiencia)
- Beta 5000 (99,98% de eficiencia)
- Beta 10000 (99,99% de eficiencia)
Clasificación nominal: Se refiere a un grado de filtración - la eliminación de un porcentaje mínimo de partículas más grandes que el tamaño nominal de micrones que pasarán a través de un filtro y típicamente menos que la eliminación completa del contenido de la contaminación. Los métodos de prueba pueden variar entre los fabricantes de filtros.
Coalescente gas-líquido: Un dispositivo mecánico que utiliza cartuchos coalescentes para eliminar los aerosoles líquidos y las partículas sólidas extremadamente finas del gas natural. Las partículas líquidas se coalescen hasta que son lo suficientemente grandes como para liberarse de las fibras del cartucho y caen fuera del flujo a través de las fuerzas gravitacionales.
Coalescente: Un medio que elimina los líquidos de una corriente de gas o líquido a través del proceso de coalescencia, o la fusión de gotas de líquido juntas hasta que sean lo suficientemente grandes para salir de la corriente. El término puede aplicarse a un recipiente para este fin o al componente interno.
Coalescentes líquido-líquido son dispositivos mecánicos diseñados para mejorar la separación por gravedad de una mezcla de dos líquidos que son inmiscibles o no solubles entre sí. Esto se logra aumentando el tamaño de las gotitas de fase dispersas utilizando un medio como la malla de alambre tejido, que hace que las pequeñas gotitas dispersas de un líquido menor se fusionen, o coalescen, en gotitas más grandes y, por lo tanto, aumentando la velocidad de sedimentación.
Colador, tipo canasta: 1) un colador con forma de canasta, como el utilizado en una carcasa de colador simple o doble; 2) un colador de inicio con un extremo plano en lugar de una forma cónica para proporcionar más superficie sin la longitud adicional. También se conoce como cono truncado.
Colador: Un dispositivo para retener partículas sólidas de tamaño visible y de mayor tamaño mediante el uso de metal perforado, alambre en forma de cuña en "V" (Ingles - wedge wire) o malla metálica. Los coladores industriales suelen estar diseñados para uso permanente o temporal en petróleo y gas, energía, alimentos y bebidas, productos químicos, pulpa y papel, tratamiento de aguas y otros procesos que requieren la retención de contaminantes sólidos para proteger los equipos que se encuentran aguas abajo. Las variaciones incluyen filtros de tipo cesta simple, dúplex, wye, tee y de conos de arranques.
Densidad (ρ): Masa por unidad de volumen de una sustancia. Cuanta más materia haya en un volumen determinado, mayor será la densidad. Cuanto menos materia, menor es la densidad.
Depurador (Scrubber) de gas: Dispositivo mecánico utilizado para separar los líquidos arrastrados del gas natural mediante impacto, coalescencia, fuerza centrífuga o otros métodos de separación.
Desecante: Una sustancia que absorbe la humedad del gas o del aire. El gel de sílice es un ejemplo.
Downcomer Tal como se utiliza en un separador de gas vertical de paletas, el descendente es una longitud de tubería de pequeño diámetro que proporciona una conexión de drenaje entre el elemento de paletas (vane) y el área del sumidero (retención de líquido) en la parte inferior del recipiente.
Efluentes: Se refiere a la corriente de líquido que sale de un recipiente como un separador coalescente líquido-líquido o un filtro.
Elemento centrífugo (como se utiliza en la separación de líquidos de una corriente de gas): Un elemento fijo dentro de un recipiente separador y diseñado para eliminar líquidos y sólidos de una corriente de gas. El elemento centrífugo imparte un giro al gas, forzando a cualquier líquido o sólido a la pared del recipiente a través del proceso de fuerza centrífuga y con un eventual drenaje.
Elemento de Vane (como se usa en la separación de líquidos de una corriente de gas): Un conjunto fijo de placas onduladas dentro de un separador o depurador y diseñado para eliminar los líquidos de una corriente de gas. Las placas de vanes proporcionan un camino tortuoso a través del cual todo el gas debe fluir. Aquí, la niebla y las partículas líquidas arrastradas se separan inicialmente del gas debido a la impactación inercial con cambios en la dirección del flujo. Se pueden proporcionar bolsillos, o ganchos, en múltiples lugares dentro del conjunto de paletas para atrapar el líquido y proporcionar un canal para el drenaje.
Emulsión: Una mezcla de dos o más líquidos inmiscibles (líquidos que no se disuelven juntos como el aceite y el agua).
Fase continua: El líquido primario en una emulsión líquida en comparación con su fase discontinua y dispersa (típicamente el componente indeseable). (Véase Fase discontinua)
Fase discontinua: Fluido no deseado que debe ser eliminado del fluido primario mediante un dispositivo de separación como un coalescente o separador líquido-líquido.
Fase dispersa: Partículas en suspensión que, en un coalescente líquido-líquido o en un separador aceite-agua, se eliminan normalmente por medios mecánicos como la coalescencia, los filtros hidrofóbicos, la sedimentación por gravedad u otros métodos de separación.
Filtro de profundidad: Un medio de filtración compuesto de fibras comprimidas a un grosor deseado para formar un camino tortuoso a través del cual se capturan los sólidos a medida que el medio que fluye pasa por el filtro. También se utiliza para coalescer las gotas de líquido en dispositivos de separación mecánica como coalescentes de gas, coalescentes líquido-líquido y filtros separadores.
Filtro de superficie: Un medio filtrante que es efectivo para atrapar partículas sólo en su superficie. Los filtros de superficie suelen ser plisados para ofrecer más área de filtración.
Filtro: Dispositivo para retener sólidos típicamente menores de 70 micrones mediante el uso de medios de filtración desechables o limpiables que pueden ser tejidos, fundidos, de membrana, en bidones, contenedores a granel, de tipo placa, planos, plisados o de profundidad. Los filtros se utilizan en muchos procesos industriales para eliminar contaminantes como finos, óxidos de hierro, polvo, algas, colores y olores.
Filtro-Separador (como se usa en la industria del gas natural): Un recipiente de tres etapas utilizado para eliminar líquidos y sólidos arrastrados del gas utilizando una combinación de cartuchos de filtro y elemento separador. El impacto inicial en los pedestales del filtro y la caída gravitacional del líquido más pesado ocurre al entrar en el recipiente. Las gotitas de niebla de aerosol se agrandan en los filtros coalescentes y luego son eliminadas del proceso por un elemento separador. Los contaminantes sólidos son eliminados por los filtros coalescentes.
Flujo anular: Se refiere a un flujo de gas-líquido de dos fases dentro de un tubo vertical o un recipiente redondo. El líquido que se forma y fluye en la pared interior de la tubería o recipiente tiene forma anular, o en forma de anillo. El gas y el posible líquido arrastrado fluye en el centro.
Flujo laminar: Flujo suave y no turbulento con una mezcla mínima o nula. Normalmente se produce a velocidades más bajas.
Flujo radial: Flujo que se mueve en ángulos rectos, perpendiculares o laterales a la dirección del flujo primario. El flujo hacia y a través del lecho de carbono en un depósito de carbono se considera típicamente radial.
Goma de nitrilo (Buna-N): Un material elastómero sintético que se utiliza comúnmente en aplicaciones industriales, como para juntas y sellos, debido a su resistencia a la degradación del petróleo y otros combustibles.
GPD: Galones por día.
GPH: Galones por hora.
GPM: Galones por minuto.
Gravedad específica (SG): La relación entre la densidad de una sustancia y la densidad del agua. Las sustancias que son más pesadas que el agua tienen una gravedad específica mayor que 1, y las sustancias que son más livianas que el agua tienen una gravedad específica menor que 1.
Hidrofilico: Las moléculas hidrófilas son capaces de unirse al hidrógeno y se mezclan o disuelven fácilmente en agua y otros disolventes polares. (Ver Hidrófobo)
Hidrofóbico: Hidrofobo (miedo al agua) las superficies y las moléculas repelen el agua. El agua y el aceite se separarán el uno del otro ya que el aceite no es polar. Las moléculas de un líquido hidrofóbico son "no polares" (no producen un campo eléctrico estático) y no se unirán a las moléculas de agua. Los coalescentes líquido-líquido pueden contener un cartucho separador como segunda etapa del cartucho coalescente. Este cartucho separador tiene un revestimiento hidrofóbico que permite el paso de hidrocarburos líquidos mientras repele el agua. (Ver Hidrofílico)
Influyente: Se refiere a la corriente de líquido que entra en un recipiente como un separador coalescente líquido-líquido o un filtro.
Inmisible: Se refiere a los líquidos que no se disuelven juntos (por ejemplo, el aceite y el agua).
Insoluble: No se puede disolver, como el aceite en el agua.
Ley de Stokes: Una ley en la física que estima la velocidad de las partículas que se asientan por la gravedad en un fluido. La aceleración de las partículas ocurrirá hasta que las fuerzas de resistencia se equilibren con la fuerza gravitatoria y se asienten a una velocidad constante, conocida como "velocidad terminal". La aplicación de la ley de Stokes puede verse en la separación de dos líquidos inmiscibles como el aceite y el agua.
Líquidos solubles: Aunque es un término más general que "miscible", se refiere a un soluto líquido que se disolverá en un disolvente líquido para formar una solución homogénea.
Malla de carbón activado: El tamaño de la malla de carbón activado se refiere a una medida del gránulo de carbón activado. Por ejemplo, si el carbono se clasifica con un tamaño de malla de 8 × 30, el 85% de los gránulos caerá a través de un tamiz de malla de 8 × 8 US y el 95% quedará retenido en un tamiz de malla de 30 × 30 US colocado debajo. (Ver melaza, yodo y ceniza)
Malla metálica: La malla metálica también se conoce como tela metálica. Con los coladores industriales de metal hay muchos materiales y estilos diferentes para el tejido de alambre. El más común es el tejido de malla de alambre cuadrado que tiene tantos alambres por pulgada en ambas direcciones en la lámina plana. Contando el número de alambres por pulgada, o los espacios entre los alambres dará el tamaño de la malla; 40 espacios en una pulgada es igual a 40 mallas, o 40 x 40 mallas.
Melaza: El número de melazas de carbón activado se deriva de la decoloración de la melaza en solución, y se refiere a la medida del contenido de mesoporos (poros con diámetros de 2-50 nm) en el gránulo de carbón después de que ha sido activado en comparación con un gránulo de carbón estándar. Cuanto mayor sea el número, mayor será la molécula capturada. (Ver malla, yodo y ceniza)
Micron (μm): Unidad de medida comúnmente utilizada en las industrias de filtración y separación, equivalente a 0,001 milímetros o 0,00003937 pulgadas.
Miscible: Se refiere a un soluto líquido que se disolverá en un disolvente líquido para formar una solución homogénea.
MMSCFD: Millones de pies cúbicos estándar por día.
MMSCFH: Millones de pies cúbicos estándar por hora.
MMSCFM: Millones de pies cúbicos estándar por minuto.
Movimiento Brownian: Movimiento aleatorio y errático de partículas del tamaño de una molécula, causado por colisiones con moléculas del medio que fluye. Los recipientes sin separación interna, llamados arrastrados vasijas (slug catchers), utilizan el Movimiento Browniano para ayudar a la gravedad básica a asentar las partículas.
MSCFD: Mil pies cúbicos estándar por día.
MSCFH: Mil pies cúbicos estándar por hora.
MSCFM: Mil pies cúbicos estándar por minuto.
No Acuoso: Se refiere a una solución en la que el líquido no es agua. (Ver acuoso)
Número de Reynolds (Re): Un número adimensional que se utiliza para predecir la transición del flujo laminar al flujo turbulento en los fluidos en situaciones variables y se utiliza en el escalado de flujos de diferente tamaño.
PPM: Partes por millón.
Presión Atmosférica: La presión ambiental a una determinada elevación sobre el nivel del mar. La presión atmosférica a nivel del mar es de 14,7 libras por pulgada cuadrada.
Presión de Ruptura: La cantidad de presión interna a la que un vaso puede romperse.
Presión diferencial: Diferencia en las mediciones de presión entre dos puntos (en un recipiente, por ejemplo). En los dispositivos de filtración mecánica se utiliza un manómetro diferencial para determinar la acumulación de partículas sólidas en un cartucho de filtro para determinar los programas de sustitución o limpieza.
Principio de Bernoulli: Cuando la velocidad de un fluido en movimiento como el vapor, el aire o el gas aumenta, la presión dentro del fluido disminuye y viceversa. Un ejemplo es en una tubería o bomba de vapor; si la presión estática aumenta en el fluido que fluye, la velocidad del fluido en movimiento disminuirá.
PSI: Libras por pulgada cuadrada.
PSIA: Libras por pulgada cuadrada absoluto.
PSID: Libras por pulgada cuadrada diferential.
PSIG: Libras por pulgada cuadrana manómetro.
Retroceso: Limpieza de un filtro o colador invirtiendo brevemente el flujo del proceso de fluido para eliminar las partículas sólidas acumuladas en el medio, de manera que pueda ser drenado de la carcasa. Esto permite que el medio se limpie sin abrir la carcasa.
RFSO: Brida de deslizamiento de cara levantada. Cara levantada se refiere a la porción de la brida que tiene un acabado serrado para que una junta encaje en ella y está ligeramente levantada sobre el resto de la cara de la brida. Las bridas deslizantes se deslizan sobre una sección de la tubería para su instalación.
RFWN: Cuello de soldadura de cara levantada. Cara levantada se refiere a la parte de la brida que tiene un acabado serrado para que una junta encaje y está ligeramente levantada sobre el resto de la cara de la brida. Las bridas con cuello soldado están soldadas al extremo de un tubo.
RTJ: Junta de tipo anular. Una brida enfrentada que tiene 1) una ranura profunda para la instalación de una junta gruesa de metal blando (brida RTJ hembra), o 2) una proyección extendida en forma de anillo en la brida enfrentada (brida RTJ macho) que encaja en la ranura de una brida RTJ hembra opuesta con una ranura coincidente. Las bridas RTJ hembra no están tan sujetas a daños en el transporte o almacenamiento como las bridas RTJ macho.
SCFD: Pies cúbicos estándar por día.
SCFH: Pies cúbicos estándar por hora.
SCFM: Pies cúbicos estándar por minuto.
Separador de vapor: Un dispositivo mecánico que elimina la humedad del vapor.
Separador, dos fases: Un dispositivo mecánico que elimina los líquidos arrastrados del gas natural, el gas de proceso, el aire o el vapor por medio de la coalescencia, el impacto, la acción centrífuga o una combinación de estos. Un separador trifásico es un dispositivo mecánico para separar el petróleo, el agua y el gas.
Slug: Una gran cantidad de líquido que fluye intermitentemente o ocasionalmente a través de una tubería de gas natural o vapor. En una tubería de gas natural los líquidos se acumularán en un punto bajo, como cuando una tubería se dirige por debajo del lecho de un arroyo. Estos líquidos se acumularán hasta que llenen la sección baja de la tubería, en cuyo momento la presión del gas empujará la líquidos a actividades descendentes, causando daños a los compresores y otros equipos.
Slug Catcher: A menudo se instala un capturador de liquidos ascendente de un filtro-separador o un coalescente gas-líquido para capturar los liquidos en grand cantidades previstas en un sistema de recolección de gas o en un gasoducto.
Soluble: Capaz de disolverse en un disolvente líquido, como el azúcar en el agua.
Surfactante: Un compuesto que reduce la tensión interfacial entre dos líquidos. En los procesos de separación líquido-líquido, una menor tensión interfacial hace que la separación de los dos líquidos sea más difícil. Sin embargo, juegan un papel importante en muchas aplicaciones, incluyendo la humectación, la emulsificación, la formación de espuma, etc. Los productos incluyen jabones, champús, pinturas, agentes reductores de arrastre de líquidos, etc.
Suspensión: Partículas sólidas o líquidas que no son más pesadas que el medio en el que se encuentran y por lo tanto no son afectadas por la gravedad.
Tela metálica: Ver Malla metálica
Tensión interfacial (IFT): La tensión interfacial se produce en la interfaz de dos líquidos inmiscibles causada por el desequilibrio de las fuerzas moleculares y el exceso de energía presente. Las unidades de tensión interfacial SI son dynes/cm (dinas por centímetro) o mN/m (mili-Newtons por metro).
Torta de filtro: Una acumulación gruesa de partículas en un cartucho de filtro.
Trampa de vapor: Se utiliza para drenar el condensado de un separador. Los tres tipos de trampas que se utilizan en las aplicaciones de vapor son: a) Trampa de flotador, una trampa de vapor que utiliza un flotador, que drena el agua cuando el flotador sube, b) Trampa de cubeta, que tiene una cubeta de fondo abierto que se hunde con el aumento del agua, y c) una trampa que se abre cuando la temperatura baja. La trampa de flotador se utiliza generalmente para drenar los separadores de vapor.
Turndown: Relación de reducción del flujo: El rango especificado como una relación entre el valor medido más alto y el valor medido más bajo. Los separadores de vane y los eliminadores de neblina (separadores de malla) son típicamente capaces de funcionar eficientemente con una reducción de 10:1, o con un flujo máximo de hasta una décima parte de ese flujo.
Vapor, Mojado: Vapor que tiene gotitas de agua que no se vaporizan y están en un estado de dos fases, por lo tanto puede ser separado por medios mecánicos.
Vapor, saturado: Vapor formado por agua hirviendo o por evaporación y está en fase gaseosa; el vapor saturado está en equilibrio con el agua calentada.
Vapor, seco: Vapor que tiene líquidos que se vaporizan y, por lo tanto, se encuentran en estado monofásico.
Vapor, sobrecalentado: Vapor que no tiene líquidos saturados debido a la temperatura a la que se calienta a una presión constante.
Velocidad terminal: Una velocidad constante producida por el efecto del equilibrio de la fuerza gravitatoria y el arrastre de fricción producido por la viscosidad del fluido.
Yodo: El número de yodo del carbón activado se basa en la cantidad de yodo adsorbido en las pruebas, y es un indicador de la porosidad, o el contenido de microporos (poros con diámetros ≤ 2 nm) en el gránulo de carbón después de ser activado. Cuanto mayor sea el número, mayor será la activación en la partícula de carbono. (Ver malla, melaza y ceniza)