“ECUACIONES DIFERENCIALES APLICADAS AL PROBLEMA DE LIMPIEZA DE TANQUES CONTENEDORES DE PETROLEO DE LA REFINERIA DE TALARA-PIURA”

“AÑO DEL BUEN SERVICIO CIUDADANO”

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

“ECUACIONES DIFERENCIALES APLICADAS AL PROBLEMA DE LIMPIEZA DE TANQUES CONTENEDORES DE PETROLEO DE LA REFINERIA DE TALARA-PIURA”

ASIGNATURA:

Ecuaciones Diferenciales Modernas.

CODIGO:

IIND – 587

NRC:

3280

DOCENTE:

Mg. Jesús Avalos Rodríguez

EQUIPO DE TRABAJO:

Arbulú Howard Mónica

Fagiasi Negli Favio

Lazo Silva Josua Ali

Mondragón Silupú Manuel Ernesto

Nathals Paredes Gloria Stephany

Pelayes Vilela Renato Sebastian

Piura, 2017.

ÍNDICE

1.        INTRODUCCIÓN        3

1.1        PROBLEMA A INVESTIGAR.        3

1.2        IMPORTANCIA DEL PROBLEMA.        4

1.3        DEFINICIÓN DE TÉRMINOS.        4

1.3.1        OBJETIVOS GENERAL.        4

1.3.2        OBJETIVOS ESPECIFICOS DEL PROYECTO.        5

1.4        JUSTIFICACIÓN        5

1.5        PROBLEMAS Y LIMITACIONES        5

2.        MARCO TEÓRICO:        6

2.1        ANTECEDENTES DEL TEMA        6

2.2        BASE TEÓRICA        7

2.2.1        Ecuaciones diferenciales:        7

2.2.2        Hidrocarburos:        7

2.2.3        Petróleo:        7

2.2.4        Experimento de Torricelli:        8

2.3        ENFOQUE DE USOS DE TANQUES  DE ALMACEMIENTO DE HIDROCARBUROS Y EJEMPLOS        8

2.3.1        ALMACENAMIENTO DEL PETRÓLEO        8

2.3.2        TIPOS DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO PARA HIDROCARBUROS.        9

2.3.3        MODELOS DE TANQUES DE ALMACENAJE.        9

2.3.4        RECIPIENTES A PRESIÓN        11

2.4        ESTÁNDARES PARA DISEÑO, CONSTRUCCIÓN, INSPECCIÓN, ENSAYOS Y VERIFICACIÓN.        12

3.        MÉTODO:        13

3.1        PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.        13

3.2        HIPÓTESIS.        13

3.3        HERRAMIENTAS MATEMÁTICAS.        13

3.11        TEOREMA DE TORRICELLI        14

3.4        PROCEDIMIENTOS.        15

3.5        EJERCICIOS        19

3.5.1        Problema N°01        19

3.5.2        Problema N°02        21

4.        RESULTADOS        24

4.1        ANÁLISIS DE RESULTADOS.        24

5.        CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES        25

5.1        CONCLUSIONES        25

5.2        RECOMENDACIONES        25

BIBLIOGRAFIA        26

1. PROBLEMA A INVESTIGAR.

La utilización de estas ecuaciones en la vida cotidiana es en diferentes procesos, hemos elegido, entre ellos, procesos industriales de una determinada corporación muy reconocida a nivel nacional, esta es “Petroperú” dicha empresa dedicada a refinar y distribuir hidrocarburos.

En la industria de la refinación de petróleo existe, en un momento, dado la necesidad de vaciar sus tanques sea confines de limpieza temporaria o simplemente para efectuar algún trabajo de mantenimiento en los mismos. En otras situaciones, se precisa trasvasar el producto de un equipo a otro aprovechándolas diferencias de niveles entre ellos cualquiera sea su disposición, esto es, descarga por gravedad desde un nivel superior a otro inferior o bien entre tanques ubicados horizontalmente. En ambos casos, se trata de aprovechar la gravedad para producir estos efectos sin necesidad de tener que recurrir a un equipo de bombeo, evitando de esta forma también el gasto energético que su empleo requiere. En el proceso de refinamiento del petróleo, existen diversos controles de calidad, rendimientos y capacidad del proceso; de esta manera, se identifican las causas de los efectos negativos ocurridos en un periodo determinado; durante el proceso productivo. Uno de ellos es la salida de líquido de un tanque a través de un orificio situado al fondo del mismo. La forma geométrica del recipiente determina el comportamiento físico del petróleo.

1. IMPORTANCIA DEL PROBLEMA.

Al conocer las aplicaciones de ecuaciones diferenciales en la industria petrolera, se puede generar al alumno el querer conocer mucho más de lo que se muestra en las aulas. Como se sabe la carrera a la cual pertenecemos, que es ingeniería y a la escuela de industrial, en la cual desde el inicio nos dan una visión holística de esta ingeniería tiene un amplio campo de desempeño y para los ingenieros en formación, que seriamos nosotros, es importante desarrollarnos con un espíritu de competencia y con las ganas de conocer mucha más de lo ya aprendido.

1. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS.

1. OBJETIVOS GENERAL.

- El objetivo general de este trabajo es explicar mediante ejemplos la resolución de problemas de Ecuaciones Diferenciales Ordinarias en el vaciado de tanques contenedores de petróleo para ello se necesita saber predecir el tiempo que demora en vaciarse todo o alguna parte del contenido; aquí se demuestra cómo conseguir esta información con la ayuda de las Ecuaciones Diferenciales de 1er grado.

Vaciado de tanques contenedores de petróleo así como la transferencia de productos entre ellos son operaciones frecuentes en las plantas de procesos industriales (almacenaje de petróleo y combustibles, derivados, GLP, hidrocarburos en general, etc.). Estas operaciones pueden efectuarse por medio de bombas o bien por convección natural aprovechando las diferencias de niveles entre tanques. En este último caso es importante conocer los tiempos requeridos dado que pueden ser importantes para la operación y la planificación de actividades varias sobre estos equipos.

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