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Lodo bentonítico Saltar a: navegación, búsqueda El lodo bentonítico es una mezcla de bentonita con agua. La bentonita es un tipo de arcilla montmorillonítica de muy alto límite líquido. Esto implica que a pesar de que se le añada mucha agua, la mezcla no pierde estabilidad o consistencia. Los lodos bentoníticos tienen una propiedad muy importante que los hace muy útiles en construcción: cuando un lodo bentonítico es amasado sin que se produzca variación de agua, pierde resistencia, comportándose como un fluido. Sin embargo, vuelve a adquirir esta resistencia una vez que entra en reposo. El lodo de perforación es una suspensión acuosa de una arcilla especial: la bentonita, este lodo se coloca en las paredes del terreno durante la excavación y sirve para evitar o reducir los derrumbes del terreno. Es necesario controlar algunas características del lodo durante su utilización. Tales como: la densidad, la viscosidad y el contenido de arena, ya que el lodo se carga de las partículas de arena procedentes del suelo.

Aplicaciones de lodo bentonítico La principal aplicación de lodo bentonítico está vinculada a las excavaciones. Cuando se está excavando una zanja (perforación en terrenos de baja consistencia y posible desprendimiento, normalmente para la ejecución de muros o pilotes), el lodo bentonítico evita que se produzcan desprendimientos en la misma. Esto sucede en la ejecución de los muros pantalla. Durante la excavación de la zanja, el lodo va llenándola: al estar en continuo movimiento, tiene poca consistencia, y se comporta como un fluido. Sin embargo, cuando se deja de remover, la viscosidad de los lodos bentoníticos aumenta, adquiriendo la resistencia necesaria como para evitar que las paredes de la excavación caigan, quedando constreñidas (véase tixotropía). Además, en terrenos flojos en los que se producirían desprendimientos, los lodos bentoníticos se introducen por los poros del terreno, formando el cake, que es una mezcla de la arena o grava del terreno, con la arcilla de la bentonita. Este cake le confiere al terreno de las paredes de la excavación una mayor cohesión. Cuando el lodo bentonítico se emplea en excavaciones, suele servir para extraer los detritus del terreno. Esto se consigue recirculándolo constantemente, mediante lo cual se realiza una limpieza del mismo al eliminar los restos de detritus que contenga al extraerlo de la zanja. En los inicios de la perforación en México, se determinaba el nombre “lodos” a los fluidos preparados para el control de pozos de perforación, en la actualidad se ha vuelto todo una profesión, la cual es denominada FLUIDOS DE CONTROL, ya que es todo un proceso elaborar estos fluidos, con los aditivos correctos para realizar una o todas las funciones que se requieran. http://www.miliarium.com/proyectos/estudioshidrogeologicos/anejos/metodosperforacion/lodos _perforacion.asp

El lodo es una suspensión de arcilla en agua, con los aditivos necesarios para


cumplir las siguientes funciones: - Extraer el detritus o ripio de la perforación. - Refrigerar la herramienta de corte. - Sostener las paredes de la perforación. - Estabilizar la columna o sarta de perforación. - Lubricar el rozamiento de ésta con el terreno. Se distinguen diversos tipos de lodos en función de su composición. Por una parte están los denominados "naturales", constituidos por agua clara (dulce o salada) a la que se incorpora parte de la fracción limoso.-arcillosa de las formaciones rocosas conforme se atraviesan durante la perforación. Se utilizan especialmente en el sistema de circulación inversa (en la circulación directa se requieren lodos de mayor densidad y viscosidad). Por otra parte están los lodos "elaborados" de los cuales existen diferentes tipos siendo los más frecuentes los preparados a base de arcillas especialmente bentoníticas, en cuya composición predominan los filosilicatos del grupo de la montmorillonita. También se utilizan con frecuencia lodos elaborados con polímeros orgánicos y más recientemente con polímeros sintéticos. Composición de los lodos tipo que el El Servicio Geológico de Obras Públicas utiliza en la perforación de sus pozos, cuando no existen formaciones geológicas o aguas que los contaminen de forma notable, lodos que tienen el siguiente tipo de composición. • •

Lodo para formaciones no arcillosas (por m3 de agua) 50 a 60 kg de bentonita de viscosidad media Lodo para formaciones arcillosas (por m3 de agua) 60 a 100 kg de bentonita de viscosidad media 2 a 3 kg de quebracho 1,5 a 2 kg de CMC 1,5 a 2 kg de sosa cáustica

En caso de existir formaciones "contaminantes", se hacen las correcciones oportunas mediante aditivos. El ajuste y corrección de la dosificación se hace midiendo el pH hasta conseguir situarlo entre 7-9,5, al mismo tiempo que se acotan la densidad y la viscosidad entre 1,04-1,06 gr/cm3 y 35-45 seg respectivamente. En los lodos de perforación existen una serie de propiedades reológicas y parámetros que los definen y que deben controlarse durante la perforación y que son los siguientes: densidad, viscosidad, tixotropía, costra y agua de filtrado, pH y contenido de arena. Principales propiedades reológicas y parámetros que definen y deben controlarse en los lodos de perforación

DENSIDAD Define la capacidad del lodo de ejercer una contrapresión en las paredes de la


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05 julio 2013 Herramienta para el cálculo de bombas de lodos


En este nuevo artículo dedicado a los bombeos de lodos presentamos una estupenda herramienta que nos ayuda a diseñar en detalle este tipo de sistemas. El cálculo típico de bombas de lodos comprende las siguientes acciones:

Cálculo de bombas de lodo típicas

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Primero entramos los criterios de diseño o propiedades físicas en los criterios de entrada, “input Criteria”. Sólo los valores subrayados en azul deben ser introducidos. El usuario debe también introducir el número de accesorios tanto en el lado de succión como en el lado de descarga. Si el accesorio de la instalación no viene en la lista se asignará el más próximo. Luego en la pestaña “CALCS”, el usuario también debe entrar el criterio de diseño sólo en la celda subrayada en azul. En la pestaña “CALCS”, el usuario debe determinar y entrar varios factores (factor de fricción de la tubería, factor de velocidad de sedimentación, y eficiencia de la bomba de lodos).

Datos de entrada

Seguidamente en la pestaña “input Criteria” introducimos los siguientes criterios:

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Presión ambiental. Presión de referencia. Temperatura de referencia. Temperatura del lodo. Medio del lodo. Nivel del pH del lodo. Caudal deseado. Densidad de sólidos secos. Densidad del lodo. Densidad del agua en condiciones ambientales. Densidad del agua en condiciones de referencia. Coeficiente de expansión de temperatura volumétcico. Elasticidad del fluido del módulo de compresibilidad. Concentración de sólidos, Cw Altura estática, z


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Longitud de la tubería, L Accesorios de la tubería de descarga. Accesorios de la tubería de succión. Material de la línea de tubería. Diámetro de la línea de tuberías. Espesor de la tubería. Diámetro de la línea de tubería de descarga. Diámetro de la tubería de succión. Material de la tubería de succión. Accesorios de la línea de tuberías en la línea de succión. Tipos de accesorios de tubería. Diseño de sumidero. Nivel de líquido de operación por encima de CL Agitación de sumidero. Tamaños de partículas del lodo. Seguidamente introducimos el número de accesorios de tuberías.

Resultados

Obtendremos los resultados que son: • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Temperaturas de operación normal. Presión de operación normal. Presión de vapor. Gravedad específica de sólidos. Tamaño de partícula promedio. Concentración de sólidos por peso. Altura de descarga estática. Longitud de la línea de tuberías. Accesorios de las tuberías de descarga. Peso de sólidos en lodos. Peso del volumen de agua igual al volumen de sólidos. Peso del agua en lodos. Peso total de un volumen igual de agua. Peso total de mezcla de lodos. Gravedad específica de mezcla de lodos. Concentración de sólidos por volumen. Cantidad de lodos. Tamaño de la tubería. Aceleración gravitatoria. Factor de velocidad de sedimentación limitante. Velocidad de sedimentación.


Velocidad de lodos. Longitud equivalente total de una tubería de descarga. Factor de fricción Darcay. Pérdida de altura de fricción de líneas de tuberías de descarga. Diámetro de descarga de la bomba. Velocidad aguas arriba del inyector de la bomba. Tamaño del inyector de la bomba. Pérdidas en la ampliación de la tubería. Pérdida en contracción de la tubería. Pérdida en la descarga de la tubería. Diámetro de succión de la bomba. Velocidad del lodo en la succión. Pérdida de altura a la entrada de la tubería de succión. Longitud de la tubería de succión. Longitud de accesorios de la tubería de succión. Longitud equivalente total de una tubería de succión. Pérdida de altura de fricción de la tubería de succión. Altura dinámica total en la bomba. Eficiencia de la reducción de potencia de la bomba de lodos. Dinámica de la altura total de agua equivalente. Eficiencia de la bomba. Potencia requerida. Potencia instalada. Velocidad de la bomba instalada. Altura de succión positiva neta. Diferencia de altura de succión positiva neta. El calculador puede descargarse en el siguiente enlace. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •


Software de simulación y optimización de plantas industriales

El software de simulación avanza con fuerza en el escenario industrial, y métodos cada vez más rigurosos proporcionan increíbles aplicaciones. Y entre todas sus aplicaciones, bien merecen destacarse las dirigidas a mejorar la productividad. Cada vez surgen más herramientas multi-uso aplicables a la industria de procesos.

El software de simulación de procesos está llegando a ser cada vez con más frecuencia una herramienta de trabajo de la ingeniería. El tremendo valor y potencial que tienen los simuladores de procesos ha llevado a una transformación en la tecnología que inimaginable hace menos de una generación. Aparte de los espectaculares avances acaecidos estos años, no menos espectaculares caídas han tenido lugar en los precios del software, lo cual hace que la simulación sea cada vez más accesible.

Las mejoras incluyen integración como otras herramientas de software y la habilidad para realizar cálculos avanzados. Por ejemplo, ProMax simulator, es capaz de integrarse con Microsoft Visio, Excel y Word; y además permite la inclusión de nuevos datos para disolventes físicos, datos de propietario para sistemas de deshidratación de glycol y paquetes termodinámicos, dimensionado de columnas líquido-líquido y otras herramientas de proceso.

La última tendencia en las herramientas de simulación es que hay un interés comercial en unir la simulación con las operaciones de planta y los datos de ingeniería para llevar a cabo actividades operacionales en tiempo real.

En las plantas existentes, se está produciendo el despliegue de herramientas de simulación para crear una gran variedad de opciones que ayuden a cumplir las regulaciones ambientales, reducir el consumo de energía, mejorar las condiciones de la producción y otros proyectos de optimización.


Enlazando con el software de modelización

Aunque los simuladores proporcionan datos, pero no líneas específicas, diagramas de flujo de procesos pueden generarse enlazando software de modelización

a los simuladores. Los datos de los simuladores (como los que están en el interior de una tubería) pueden procesarse con mínima ingeniería para alcanzar una lista de equipos de línea específicos y materiales y el coste exacto de un proyecto.

Ya que podemos automatizar el proceso para movernos de la simulación al coste, los ingenieros pueden estudiar muchos más casos de simulación para conseguir reducir la energía, optimización o proyectos ambientales y conseguimos costes muy rápidamente con un buen grado de exactitud en términos de lo que es físicamente necesario para un proyecto.

Otra de las ventajas de los simuladores es que permite procesar ideas y encontrar soluciones óptimas de forma rápida y a la vez calcular los costes y el retorno de la inversión de un proyecto.

Para asistir a los clientes interesados en este tipo de costes podemos mencionar como herramienta Axsys.Process. Este programa genera automáticamente diagramas de flujo del


proceso y diagramas de instrumentación y tuberías (P&IDs) y produce una lista de líneas y otros datos en dos dimensiones. Otro software de simulación, PlantWise permite a los ingenieros modelar bloques principales de equipos y tomar una lista de líneas de cualquier diagrama de instrumentación y tuberías.

Operaciones y simulación

Cuando los productos son inoperables es más fácil integrar productos de simulación con los sistemas de operación que proporcionan datos históricos de los activos. Este tipo de enlaces mejoran los análisis de eficiencia energética, la productividad y el producto, y ayuda a mejorar la fiabilidad y seguridad. . Aveva Net, es una solución que puede asimilar datos técnicos asociados con un activo particular de otras aplicaciones tales como ERP (enterprise resource planning), CMMS (computerized maintenance management system) y tecnologías de diseño. Bibliografía: Beyond plant design. Chemical engineering. February 2010. http://todoproductividad.blogspot.com/2010/02/software-de-simulacion-y-optimizacion.html http://issuu.com/biliovirtual/docs/pagina_web_equipos_y_herramientas_p

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