CAPITULO 4 OPERACION

NOVIEMBRE 2007NOVIEMBRE 2007

OPERACIÓN DE OLEODUCTOSOPERACIÓN DE OLEODUCTOS

LUIS EDUARDO DUARTE [email protected]

CAPITULO IV


OPERACIÓN DE OLEODUCTOSOPERACIÓN DE OLEODUCTOS

En este capítulo se avanzará en el análisis y definición de los conceptos básicos que permitan enfrentar con eficiencia la operación de oleoductos.


QUE ES UN OLEODUCTOQUE ES UN OLEODUCTO• Tubería y accesorios.• Facilidades de entrega

– Medición– Control– Calidad.

• Equipos de bombeo.– Bombas– Motores– Energía

• Facilidades de almacenamiento.– Tanques.– Múltiplos de entregas.– Múltiples de recibo– Facilidades de mezcla.


QUE ES UN OLEODUCTOQUE ES UN OLEODUCTO

• Todo esto requiere de una compañía organizada para planear, financiar, diseñar, construir, operar y mantener el sistema de transporte.

• Con los avances tecnológicos, las tareas de rutina y el trabajo monótono han pasado a ser controlados por las máquinas y los sistemas de control, lo que libera al operador para que profundice más en la optimización y mejoramiento de la operación.


TIPOS DE OLEODUCTOSTIPOS DE OLEODUCTOS

• Existen tres tipos básicos de oleoductos:– De recolección

• Pequeños diámetros• Longitudes cortas.• Sistemas de medición de calidad y cantidad.• Crudos calientes y relativamente sucios.


SISTEMA DE RECOLECCIÓNSISTEMA DE RECOLECCIÓN


SISTEMA DE RECOLECCIÓNSISTEMA DE RECOLECCIÓNDISTRIBUCIÓN RADIALDISTRIBUCIÓN RADIAL


SISTEMA DE RECOLECCIÓNSISTEMA DE RECOLECCIÓNDISTRIBUCIÓN AXIALDISTRIBUCIÓN AXIAL



• Líneas principales– Diámetros mayores– Grandes longitudes– Grandes volúmenes– Algún grado de bacheo– Sistemas de medición y calidad más

precisos



• Líneas de distribución– Diámetros medianos– Longitudes medianas– Transporte de medición y baches muy

precisos.– Sistemas de control de calidad muy precisos– Pueden disminuir su diámetro en la medida

que hacen entregas al paso.


TIPOS DE ESTACIONES DE BOMBEOTIPOS DE ESTACIONES DE BOMBEO

• Estación Inicial

• Estación Intermedia

• Estación Mixta

• Estación Terminal



Estación Inicial

• Inicio de un sistema de bombeo• Cerca de Refineria ó Campo de Producción• Tanques de Almacenamiento• Sistema de bombas booster• Equipo principal de bombeo


ESTACIÓN INICIALESTACIÓN INICIALNº NODO1 LLEGADA DEL OLEODUCTO DEL ALTO MAGDALENA (OAM).

2 TRAMPA DE RECIBO DE RASPADORES (TG-701).

3 PREFILTRACION.

4 SISTEMA DE MEDICION MS-7320 (RECIBO OAM),

5 PROBADOR (FQM-701 DEL PATIN MPS-7300).

6 TANQUES DE ALMACENAMIENTO.

7 BOMBAS DE TRANSFERENCIA.

8 SISTEMA DE MEDICION DE TRANSFERENCIA MS-7340.

9 SISTEMA DE MEDICION MS-7310 (RECIBO DE OCENSA DE BAJA).

10 BOMBAS BOOSTER.

11 SISTEMA DE MEDICION MS-7330.

12 UNIDADES PRINCIPALES.

13 DESPACHO A COVEÑAS CON UNIDADES DEL ODC.

14 DESPACHO AL CIB CON UNIDADES DEL ODC.

15 TRAMPA DE DESPACHO DE RASPADORES (TG-702).

16 TANQUE DE RELEVO (TQ-701).

17 TANQUES SUMIDERO (TU-701 Y TU-702).

18 SEPARADOR API.

19 SISTEMA DE MEZCLA.

20 SISTEMA DE AGUA CONTRAINCENDIO Y ESPUMA.

21 SISTEMA DE AIRE.

22 SISTEMA DIESEL.

23 AGUA DE SERVICIOS.

24 SISTEMA ELECTRICO PRINCIPAL Y GENERADORES DE EMERGENCIA.

25 ACEITE LUBRICANTE.

26 ADMINISTRATIVOS.


TIPOS DE ESTACIONES DE BOMBEO TIPOS DE ESTACIONES DE BOMBEO

Estación Intermedia

• Localizada en alguna parte intermedia de la línea

• Apropiada hidráulicamente• No tiene tanques de almacenamiento• Recibe los productos directamente de la línea• Equipo principal de bombeo• Puede tener una línea de by-pass


ESTACIÓN INTERMEDIA CON BOMBEOESTACIÓN INTERMEDIA CON BOMBEO

N° NODO

1 TRAMPA DE RECIBO

2 SISTEMA DE FILTROS

3 BOMBAS CENTRÍFUGAS PRINCIPALES

4ASISTEMA ACEITE LUBRICANTES PARA MOTORES (TANQUE DE ALMACENAMIENTO)

4B SISTEMA ACEITE LUBRICANTES PARA MOTORES (MOTOR ALLEN)

5A SISTEMA COMBUSTIBLE MOTORES (TANQUE COMBUSTIBLE-CRUDO)

5B SISTEMA DE CENTRIFUGACION DE CRUDO COMBUSTIBLE

5C SISTEMA DE ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE DIESEL

5D SISTEMA COMBUSTIBLE MOTORES (CRUDO Y DIESEL)

6A SEPARADOR API 2D-901

6B TANQUE SUMIDERO 2D-101

7 SISTEMA DE ALIVIO

8 BOMBAS DE REINYECCIÓN DEL TANQUE DE ALIVIO

9 TRAMPA DE DESPACHO DE RASPADORES 2V-102

10 SISTEMA DE GENERACIÓN ELECTRICA

11 SISTEMA CONTRA INCENDIO

12 RELLENO SANITARIO

13 PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES (PTAR)

14 HELIPUERTO

15 ADMINISTRATIVOS


ESTACIÓN INTERMEDIA SIN BOMBEOESTACIÓN INTERMEDIA SIN BOMBEO

N° NODO

1 ENTRADA Y SALIDA A LA ESTACION.

2 TRAMPA DE RECIBO.

3 TRAMPA DE DESPACHO.

4 TANQUE SUMIDERO.

5 TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE DIESEL.

6 GENERADOR DIESEL.

7PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS.


ESTACIÓN INTERMEDIA SIN BOMBEO CON ESTACIÓN INTERMEDIA SIN BOMBEO CON ENTREGA DE PRODUCTOENTREGA DE PRODUCTO

N° NODO

1 BOMBEO POR EL BY-PASS .

2 TRAMPA DE RECIBO DE RASPADORES.

3 TRAMPA DE DESPACHO DE RASPADORES.

4 REDUCTORA DE PRESIÓN.

5 SISTEMA DE MEDICION .

6 PROBADOR .

7 SISTEMA DE CONTRAPRESION .

8 TANQUE SUMIDERO .

9 SISTEMA DE AIRE.

10 SISTEMA CONTRAINCENDIO.

11 SUMINISTRO DE JP AL HELIPUERTO.

12 ADMINISTRATIVOS.



Estación Terminal

• Al final de un sistema de bombeo• Cerca de un puerto ó de una refinería

(crudos)• Cerca de un gran centro de consumo

(refinados)• Posee tanques de almacenamiento


ESTACIÓN TERMINAL PARA ENTREGAS A TERCEROS EN ESTACIÓN TERMINAL PARA ENTREGAS A TERCEROS EN TIERRA Y/O COSTA AFUERATIERRA Y/O COSTA AFUERA

Nº NODO

1 TRAMPA DE RECIBO.

2 SISTEMA DE ALIVIO DE ALTA.

3 SISTEMA DE ALIVIO DE BAJA.

4 SISTEMA DE LIMPIEZA.

5 SISTEMA DE REDUCCIÓN DE PRESION.

6 SISTEMA DE MEDICION Y FILTRACIÓN.

7 SISTEMA DE PROBADOR.

8 TANQUE DE RELEVO Y BOMBAS DE REINYECCIÓN.

9 TANQUE SUMIDERO.

10 SISTEMA CONTRA INCENDIO.

11 SISTEMA DE AIRE Y GENERADORES.


ESTACIÓN TERMINAL PARA ENTREGAS A TERCEROS EN ESTACIÓN TERMINAL PARA ENTREGAS A TERCEROS EN TIERRA Y/O COSTA AFUERATIERRA Y/O COSTA AFUERA

NºNº NODONODO1 TRAMPA DE RASPADORES.

2 PREFILTRACION, REGULACION, ALIVIOS RECIBO ODC Y DESAIREADORES.

3 MEDICION DE CANTIDAD Y CALIDAD DE CRUDO.

4 RECIBO DE CRUDO DE VIT O DE ACN.

5 TANQUES DE ALMACENAMIENTO 501 A 507.

6 BOMBAS PRINCIPALES.

7 BOMBAS DE TRANSFERENCIA Y PATIN DE MEDICION DE DESPACHO.

8 SISTEMA PROBADOR.

9 REGULACION, PROTECCION Y MEDICION DESPACHO A TLU-1.

10 TANQUES 508 Y 509.

11 TANQUE DE RELEVO (TQ - 501).

12 SISTEMA DE DRENAJES AL API Y TANQUE SUMIDERO.

13 SISTEMA CONTRAINCENDIO.

14 SISTEMA DE AIRE.

15 SISTEMA DE COMBUSTIBLE.

16 GENERADORES.

17 PLANTA DE TRATAMIENTO.


ESTACIÓN TERMINAL COSTA AFUERA PARA ENTREGA A ESTACIÓN TERMINAL COSTA AFUERA PARA ENTREGA A BUQUE TANQUESBUQUE TANQUES

Nº NODO1 – TLUA TIERRA – PLEM MONOBOYA.

2 – TLUA PLEM – ENTRADA A LA MONOBOYA.

3 – TLUA MONOBOYA.

4 –TLUA MANGUERAS FLOTANTES.

5 – TLUA BARCAZA DE ALIVIO.

1 – TLUB TIERRA – PLEM MONOBOYA.

2 – TLUB PLEM – ENTRADA A LA MONOBOYA.

3 – TLUB MONOBOYA.

4 –TLUB MANGUERAS FLOTANTES.

5 – TLUB BARCAZA DE ALIVIO.

6 - TLUB – TLUA

INTERCONECCION SUBMARINA DE MONOBOYAS.



Estación Mixta

• Combinación entre Inicial y Terminal• Tanques de almacenamiento• Entrega a buques ó distribuidores mayoristas

y otras líneas.• Sistema de bombas booster• Equipo principal de bombeo


ELEMENTOS DE UNA ESTACIÓN DE ELEMENTOS DE UNA ESTACIÓN DE BOMBEOBOMBEO

• Trampa de raspadores en el recibo• Control de presión• Sistema de Filtración• Sistema de Medición y Calibración del medidor• Entrega a terceros y/o almacenamiento• Bombas Booster• Unidades principales de bombeo

– Motores– Variadores de velocidad– Bombas

• Una Trampa de Despacho de Raspadores• Sistemas de Alivio de presión



• Sistemas de separación API• Sistemas de control de la Estación• Sistemas de Comunicaciones• Sistemas Auxiliares

– Generadores– Sistemas de combustibles– Sistemas de aire comprimido– Sistema Detectores de incendio– Sistema de contraincendio– Planta de Tratamiento de agua– Manejo de Efluentes



Trampas de recibo o despacho de raspadores

• Son aquellos equipos que permiten recibir y despachar los raspadores por de o a la linea– De limpieza– De separación


ELEMENTOS DE UNA ESTACIÓN DE BOMBEOELEMENTOS DE UNA ESTACIÓN DE BOMBEOTrampa de recibo de raspadoresTrampa de recibo de raspadores

Trampa Recibo de Raspadores

Venteo

Entrada de Flujo

Válvula de Entrada

Drenaje

Válvula de salida

Válvula Bypass

Válvula de Llenado

Salida de Flujo

GIS

PIPT

PIPT

MOV M

OV

MOV



SISTEMAS DE LIMPIEZA (FILTROS)• Se deben utilizar filtros de apertura rápida para

facilitar su mantenimiento, ó filtros con tapa asegurada con espárragos pero con facilidad para retiro de tapa para efectuar limpieza.

• En operación normal el producto bombeado utiliza uno ó dos brazos para filtrado y un tercero estará en reserva.

• Señal de diferencial de presión, la cual indica el grado de limpieza de los elementos filtrantes.

• Válvulas de venteo, drenaje a presión y drenaje atmosférico.

• Válvula de seguridad para alivio térmico.



SISTEMA DE MEDICION Y LAZO CALIBRADOR

• El producto a medir por las turbinas de flujo o medidores de desplazamiento positivo y que circule a través del tubo probador debe tener un alto grado de limpieza.

• En condiciones normales de operación deben existir un brazo de medición en reserva

• El probador debe estar cargado con el producto que se encuentre pasando por el medidor.



SISTEMA DE MEDICION Y LAZO CALIBRADOR (cont.)

• Presión de paso del fluido por el medidor: Pb= 1.25Pv + 2P, donde:

Pb = Mínima contrapresión en psig. Pv = Presión de vapor del líquido a la temperatura de

operación en psia. P= Caída de presión, en psig, a través del medidor al

máximo flujo.

• Normalmente el valor de esta presión de paso está sobredimensionado por el diseñador, no obstante, se recomienda revisarlo en cada caso.


ELEMENTOS DE UNA ESTACIÓN DE ELEMENTOS DE UNA ESTACIÓN DE BOMBEO BOMBEO

TANQUES DE ALMACENAMIENTO • Cada uno de los tanques de almacenamiento tiene

válvula de entrada y válvula de salida• Pueden entregar los tanques a un mismo cabezal.• El cabezal anterior alimenta la succión de las

bombas de booster.• La entrega de productos de los tanques de

almacenamiento a refinerías, oleoductos y poliductos, obedece a una cuidadosa programación la cual depende de múltiples factores.



BOMBAS BOOSTER O DE REFUERZO

• Las Bombas Booster son equipos de bombeo centrífugos que tienen muy bajos requerimientos de presión en la succión, es decir un NPSH requerido muy bajo, lo que les permite succionar los hidrocarburos desde distancias con muy bajas cabezas estática en los tanques.

• Manejan el mismo flujo que las bombas principales



MÚLTIPLE DE DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS REFINADOS

• Para el despacho de productos refinados por poliductos debe existir una línea por cada producto, preferiblemente dotadas con válvulas motorizadas de doble sello y purga que garanticen un sello hermético para evitar contaminaciones de productos.



SISTEMA DE BOMBAS PRINCIPALES

• Son los equipos que suministran la energía necesaria al fluido para impulsarlo a la siguiente Estación.

• Dependiendo de las características del fluido y las condiciones de operación (caudal, diferencial de presión y eficiencia de las bombas).

• se deben escoger los equipos apropiados y más convenientes económicamente.



SISTEMA DE BOMBAS PRINCIPALES (cont.)

• Bombas Centrífugas

• Bombas Reciprocantes



SISTEMA DE BOMBAS PRINCIPALES (cont.) Bombas Centrífugas

• Altos flujos.

• Productos de bajas ó medianas viscosidades.

• Dependiendo de su disposición (serie ó en paralelo), para amplio rango de presiones.

• Operación individual, serie ó en paralelo.



SISTEMA DE BOMBAS PRINCIPALES (cont.)Bombas Reciprocantes

• Medianos y bajos flujos

• Productos de media y alta viscosidad

• Altos requerimientos de presión de descarga

• Operación individual ó en paralelo



MOTORES PRINCIPALES

• Eléctricos

• De Combustión Interna



Eléctricos

• Menores costos de mantenimiento

• Bajos niveles de ruido

• Menor espacio para mayor potencia

• Mínimo stock de repuestos

• Permite acoplamiento directo a bombas centrífugas

• Infraestructura eléctrica de montaje mas costosa



De Combustión Interna

• Autosuficiencia de operación

• Pueden utilizar como combustible el producto bombeado

• Infraestructura de montaje menos costosa

• Altos costos de mantenimiento (mano de obre y repuestos).



VARIADORES DE VELOCIDAD

• Son equipos mecánicos instalados entre motores y bombas, utilizados para acomodar la velocidad de giro del equipo de bombeo a las necesidades de operación.


ELEMENTOS DE UNA ESTACIÓN DE BOMBEOELEMENTOS DE UNA ESTACIÓN DE BOMBEOTrampa de despacho de raspadoresTrampa de despacho de raspadores

Venteo

Trampa Despacho de Raspadores

Entrada de Flujo

Válvula “Bypass”

Válvula de Salida

Salida de Flujo

Válvula de Entrada

PI

PTPT

MOV

MOV

MOV

GIS

Válvula de

llenado


FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DISEÑO FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DISEÑO DEL OLEODUCTO (LINEA Y ESTACIONESDE DEL OLEODUCTO (LINEA Y ESTACIONESDE

BOMBEO)BOMBEO)

• Característica del fluido:– Viscosidad– Densidad– Punto de Fluidez– Presión de Vapor

• Caudal a Manejar• Diferencial de Presión• Perfil del Terreno


FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DISEÑOFACTORES QUE INFLUYEN EN EL DISEÑOViscosidadViscosidad

• Ya se ha visto como la viscosidad afecta las pérdidas de fricción, por cuanto define el número de Reynolds y este a su vez el factor de fricción.

• Definida la viscosidad del fluido, tendremos una visión muy clara de las dimensiones a grandes rasgos del oleoducto, pues va directamente relacionada con: Diámetro de la línea. Distancia entre estaciones. Requerimientos de potencia.


FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DISEÑOFACTORES QUE INFLUYEN EN EL DISEÑOViscosidadViscosidad

• Como la viscosidad varia inversamente con la temperatura, es necesario definir el rango de temperatura en que va a operar el sistema, fundamentalmente en crudos.

• Para calcular la viscosidad a una temperatura dada, es necesario conocerla a dos temperaturas diferentes:

b

a

b

a

a

x

ax

TT

Log

VV

LogTT

LogLogVLogV

Temp. en 0F

Viscosidad en Cp ó Ct.


FACTORES QUE INFLUYEN EN EL FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DISEÑODISEÑO

ViscosidadViscosidad

• Tan importante como conocer la viscosidad de los productos a transportar, es tener muy claro como dato de diseño las mezclas que se harán, produciendo necesariamente características diferentes.


VISCOSIDAD DE MEZCLASVISCOSIDAD DE MEZCLAS

Los crudos se mezclan por varias razones:

1. Para entregar a las refinerías ó al comprador una calidad especifica.

2. Por requerimientos de bombeo.

3. Por dificultades de manejo de baches.


PUNTO DE FLUIDEZPUNTO DE FLUIDEZ• Definido por la ASTM, este es la mínima temperatura

a la cual puede fluir un fluido, sin distorsión del régimen de flujo.

• Como resultado del enfriamiento del crudo, se inicia la formación de cristales que se van aglomerando y convierten al fluido en una masa de líquido y sólidos que variarán completamente las condiciones de diseño.

• Se presenta entonces: Esfuerzos de corte variables. Fuerzas de arrastre mayores. Se inhibe la capacidad de fluir. Se pueden forman tapones.


PUNTO DE FLUIDEZPUNTO DE FLUIDEZ

• Es necesario entonces prever esta situación y plantear alternativas:Calentamiento del crudo.Líneas enterradas.Recubrimientos especiales.


PRESIÓN DE VAPORPRESIÓN DE VAPOR

• Es la presión a la cual se mantiene en equilibrio un liquido y su vapor a una temperatura dada.


PRESIÓN DE VAPORPRESIÓN DE VAPOR

• Factores a considerar:Mínimas presiones en puntos críticos.Diámetro de líneas de baja presión:

Líneas de tanques a múltiples. Líneas de succión a bombas. NPSH disponible vs.requerido

Tanques de almacenamiento Techos flotantes. Membranas. Tanques de presión (GLP)

La presión de vapor es un elemento importante a tener en cuenta durante el diseño.


COMPRESIBILIDADCOMPRESIBILIDAD

Los hidrocarburos líquidos, para efectos prácticos son incompresibles por lo que esa característica no es relevante.


PRESIONES DE DISEÑOPRESIONES DE DISEÑO

• La máxima presión de diseño permisible o presión de trabajo de un sistema, corresponde a la máxima presión que soporta la tubería sin sufrir rotura.

pulgadasentuberialadeexteriorDiametroD

pulgadasencorrosionroscadoparaToleranciaC

pulgadasenpareddeespesorMinimot

materialdelFluenciadeLimiteS

MAWOPpsiserviciodemaximaPresionPD

CtSP m

,:

,,:

%5.87:

%72:

.:

72.02


• Conocidas las presiones de trabajo y el perfil del oleoducto se selecciona la tubería a utilizar del grado API, calidad y espesor requerido para todas las condiciones de operación.

• Las tuberías utilizadas en construcción de oleoductos cumplen con especificaciones API y su construcción se realiza sobre la siguiente información: Tipo de construcción, (Seamless, Electric weld, But weld). Calidad o grado del material (SLXX) Diámetro nominal. Espesor de pared. Peso por pie de longitud. Calidad o grado.

Selección de Tuberías.Selección de Tuberías.


Selección de Tuberías.Selección de Tuberías.

– Pruebas e inspecciones.– Longitud promedio. – Tipo de roscas, (descripción completa).– Revestimientos a aplicar en planta.

• Por conveniencias económicas los oleoductos de construyen con una misma calidad de tubería y con las exigencias que correspondan a las necesidades críticas respecto a espesores de tubería y de construcción, especialmente en obras especiales


ELEMENTOS DE DISEÑO DE UN ELEMENTOS DE DISEÑO DE UN OLEODUCTOOLEODUCTO

Un diseño debe incluir una información muy completa en los siguientes capítulos:

• Características del fluido a manejar. • Ubicación de estaciones.• Ruta y derecho de vía• Diseño detallado: cálculo hidráulico. • Diseño conceptual de la línea y de las estaciones de

bombeo• Costos de operación y mantenimiento.• Cumplimiento de las normas legales• Diseño detallado del sistema• Factibilidad técnica, económica y ambiental.


FACTORES QUE AFECTAN LA CAPACIDAD FACTORES QUE AFECTAN LA CAPACIDAD DE UN OLEODUCTODE UN OLEODUCTO

• En ocasiones y no obstante un oleoducto ha sido construido con todas las especificaciones del diseñador, existen factores y circunstancias que podrían hacer que el sistema no se comporte como estaba previsto.

Presión de descarga: de no mantenerse la presión de descarga de diseño, se afecta la capacidad.

Presión de succión: presiones de succión mayores a las mínimas requeridas, restringen la capacidad.


FACTORES QUE AFECTAN LA CAPACIDAD FACTORES QUE AFECTAN LA CAPACIDAD DE UN OLEODUCTODE UN OLEODUCTO

Pérdidas especiales• Las pérdidas en accesorios como filtros y válvulas,

que si bien son pequeñas, al presentarse en la succión de un sistema pueden llegar a ser muy importantes.

Diámetro interno de la tubería• El diámetro interno de una tubería puede verse

reducido, especialmente en el transporte de crudos con altos contenidos de parafina ó asfalto.

• Con el tiempo estos elementos se van adhiriendo a la pared del tubo disminuyendo el diámetro interno y por consiguiente la capacidad de transporte, ó aumentando los requerimientos de potencia para un mismo flujo.


FACTORES QUE AFECTAN LA FACTORES QUE AFECTAN LA CAPACIDAD DE UN OLEODUCTOCAPACIDAD DE UN OLEODUCTO

Rugosidad de la pared interior del tubo• Con el tiempo se pueden presentar incrustaciones en

la pared del tubo, que cambien su rugosidad; así mismo, una corrosión generalizada también puede variar la rugosidad, alterando por tanto la capacidad de transporte del sistema.

Disminución del espesor de la pared del tubo• De presentarse corrosión severa en la pared interna

ó externa del tubo es necesario reducir las presiones de operación, con la consiguiente disminución de capacidad.



Características del fluido transportado

– Un cambio de viscosidad ó de gravedad específica del fluido transportado, ocasionado por cambio en las características del crudo de un yacimiento, ó por mezclas, o por variaciones drásticas de temperatura iniciará directamente en la capacidad de transporte



• Modalidades de Bombeo

• Durante la etapa de diseño se prevén todas las posibles situaciones de bombeo:– Diferentes regímenes de fluido.– Diferentes secuencias de bombeo, en caso de refinados.– Bombeo de crudos con temperaturas cercanas al punto de fluidez.– Variaciones en presiones de succión y descarga.

• Todo con el propósito de lograr un diseño versátil, y una de las herramientas que posibilita esto, es poder hacer arreglos de bombas en serie, paralelo ó una combinación de ambas.


CURVA DEL SISTEMACURVA DEL SISTEMA

CABEZA ESTÁTICA

CURVA DEL SISTEMA

H

Q


Unidades en paralelo vs. Curva sistema


Unidades en serie vs. Curva sistema


UNIDADES EN SERIE


Unidades en serie-paralelo


Secuencia de bombeos En poliductos, es bien conocido el hecho de que es

necesario conservar una secuencia muy estricta en el orden de bombeo de los productos, con el propósito de mantener la calidad de los mismos.

Esto implica que es necesarioo tener presiones mínimas dentro de la línea, en especial en los puntos más altos, para evitar contaminación en las interfases cuando ellas están pasando por ese punto.


SECUENCIA DE BOMBEO POR POLIDUCTOSSECUENCIA DE BOMBEO POR POLIDUCTOS


El caso más exigente se presenta cuando se maneja propano liquido GLP en un poliducto, evento en el cual siempre 150 PSI como mínimo, hasta tanto ese propano no halla sido entregado a su sitio de destino

Posteriormente la presión mínima bajará las condiciones normales de operación para el manejo de los demás destilados livianos y medios


Proceso de Formación de la InterfaseProceso de Formación de la Interfase

Estación Inicial:

• Tiempo de apertura y cierre de válvulas

• Tramos ciegos

• Agitación de los productos al pasar por los impulsores de las bombas Booster o principales

• Cantidad de flujo


Representación gráfica volumen inicialRepresentación gráfica volumen inicial de la interfase de la interfase


Aumento de la interfaseAumento de la interfase

En la medida que esta interfase se desplaza hacia el punto de recibo, su tamaño aumenta con:

– Rata de flujo– Bajas presiones de paso ( puntos críticos)– Diámetro de la tubería– Pendiente de la linea– Longitud de la linea– Paradas de bombeo


Representación gráfica volumen finalRepresentación gráfica volumen final de la interfase de la interfase


Detalle bache de mezclaDetalle bache de mezcla


Procedimiento para recibo de Procedimiento para recibo de interfasesinterfases

Dependiendo del tipo de interfase que se esté recibiendo, es necesario cumplir unas condiciones básicas para lograr los mejores resultados y mantener las condiciones de calidad de todos los refinados, dentro de especificaciones.


Procedimiento para recibo de interefases (cont.)Procedimiento para recibo de interefases (cont.)..

Gasolina Motor Regular–Gasolina Extra–Gasolina Motor RegularGasolina Motor Regular–Gasolina Extra–Gasolina Motor Regular



Gasolina Motor Regular – Virgin-Oil (cuña) – ACPMGasolina Motor Regular – Virgin-Oil (cuña) – ACPM



Gasolina Motor Regular – Virgin-Oil (cuña) – ACPMGasolina Motor Regular – Virgin-Oil (cuña) – ACPM

No se presenta la parte plana de la silla de Virgin-OilNo se presenta la parte plana de la silla de Virgin-Oil

TIEMPO

45° API

50° APIA

B

GRAVEDADESPECIFICA

A OTRAS FACILIDADES

0°

100°

GRAVEDADAPI°

0

1



ACPMACPM– Virgin-Oil (cuña) – – Virgin-Oil (cuña) – Gasolina Motor RegularGasolina Motor Regular



ACPMACPM– Virgin-Oil (cuña) – – Virgin-Oil (cuña) – Gasolina Motor RegularGasolina Motor Regular

No se presenta la parte plana de la silla de Virgin-OilNo se presenta la parte plana de la silla de Virgin-Oil

TIEM PO

GASOLINA MO TO R

A TK DEGASOLINA MO TO R

A TK DEA.C.P.M

45° API

50° API

A

B

GRAVEDADESPECIFICA

A TK RELEVO

0°

100°

GRAVEDADAPI°

0

1


CRITERIOS DE DISEÑO QUE AFECTAN LOS CRITERIOS DE DISEÑO QUE AFECTAN LOS COSTOS DE CONSTRUCCIÓNCOSTOS DE CONSTRUCCIÓN

• Siempre que se tenga la posibilidad de colocar una bomba en un sistema de tuberías, se puede llegar a múltiples soluciones hidráulicamente válidas.

• No obstante el criterio que prima en el diseño es el económico y siempre un resultado irá orientado a la combinación que permita bombear con la mayor protección al personal, a las instalaciones a terceros y al medio ambiente y al menor costo posible.


CRITERIOS DE DISEÑO QUE AFECTAN LOS CRITERIOS DE DISEÑO QUE AFECTAN LOS COSTOS DE CONSTRUCCIÓNCOSTOS DE CONSTRUCCIÓN

• Para ello es necesario combinar los costos de :– Materiales de tubería– Construcción– Equipo de bombeo– Operación

• Costos de mantenimiento• Mano de obra• Repuestos• Costos de energía• Costos de combustible

– Costos relacionados con la seguridad y el medio Ambiente


MATERIALES DE TUBERÍAMATERIALES DE TUBERÍA

• Para una capacidad de transporte requerida, la definición de las presiones máximas de trabajo, inmediatamente exige un compromiso entre el diámetro de la tubería y sus especificaciones.– Grado.– Tipo de construcción.– Espesor de pared.

• En esta definición prima los códigos nacionales, internacionales, la legislación técnico y/o ambiental


COSTOS DE CONSTRUCCIÓNCOSTOS DE CONSTRUCCIÓN

• A medida que el diámetro de la tubería aumenta, los costos de construcción aumentan:

– Transporte.– Tamaño de válvulas y accesorios.– Casetas de protección– Zanjas para enterramiento de tubería.– Equipos de construcción


COSTOS DE EQUIPOCOSTOS DE EQUIPO

• En la medida en que los requerimientos de potencia aumentan, los costos de los equipos crecen

– Bombas

– Motores

– Casas de bombas

– Transformadores

– Subestaciones

– Redes de acometida eléctrica.


COSTOS DE OPERACIÓNCOSTOS DE OPERACIÓN

• Los costos de operación y mantenimiento pueden llegar a ser tan importantes que son determinantes a la hora de tomar una decisión respecto del tamaño de tuberías y equipos, pues a mayor duración del proyecto, más importancia adquiere este factor.

• Los consumos de energía serán más altos en la medida que los requerimientos de potencia aumenten, y esta se incrementa con disminución en el diámetro de la tubería.


$

D

COSTOS DE TUBERÍA


COSTOS DE LA BOMBA

$

POTENCIA


$

$MIN TUBERÍA

BOMBA

DDOP

COSTO DE EQUILIBRIO


CONTROL AMBIENTALCONTROL AMBIENTAL

• El trazado de un oleoducto puede traer grandes complicaciones cuando pasa por terrenos geológicamente inestables, pues los costos de estabilización de taludes y laderas pueden llegar a ser supremamente costosos, teniendo en cuenta que el constructor debe dejar el derecho de vía en las mismas, o mejores condiciones ambientales.


EVALUACIÓN DE SISTEMAS EN EVALUACIÓN DE SISTEMAS EN OPERACIÓNOPERACIÓN

• Análisis del Sistema

• Auditoria Operacional

• Análisis Operacional (Hazop)

• Optimización del Sistema



• Análisis del sistema:• Bombas Booster y principales

– Configuración y Standby.– Capacidad – Condiciones operacionales– Análisis energético.

» Consumos de potencia.» Eficiencia

• Líneas– Modelo matemático

» Trazado (cotas, abcisas)» Producto (viscosidad, temperatura)» Tubería (diámetro, calidad, espesor real, rugosidad)

– Sintonización» Ajuste del modelo a realidad.



• Auditoria operacional.• Operación a diferentes condiciones

– Arreglos serie-paralelo– Diferentes productos – Presiones máximas y mínimas– Batch Tracking– Presiones en la línea

• Practicas Operativas– Comunicación entre estaciones– Manual de operaciones



Análisis operacional • Que es Hazop?

– Es un análisis ordenado de la operación mediante la cual se analizan situaciones anormales variando los parámetros fundamentales de la operación como son flujo, presión, temperatura y composición química entre otros.

– Con lo cual se determina si los métodos y protecciones encontrados son suficientes para una operación segura o por lo contrario es necesario implementar acciones adicionales



• Objeto del Hazop?– Controlar los riesgos operacionales y de

mantenimiento con el objeto de proteger:• Al personal de la operación y del

mantenimiento• A las instalaciones • A terceros• Al medio ambiente



• Cuando realizar un Hazop?– Es conveniente realizar estos análisis en las

siguientes situaciones:• Diseño de nuevas instalaciones• Con motivo de introducción de cambios en

instalaciones ya existentes.• Periódicamente durante la operación normal con

el objeto de controlar los riesgos de la operación y mantenimiento



• Optimización del Sistema• Recomendaciones de operación

– Secuencia de arranque– Arreglos mas eficientes – Presiones máximas de descarga– Presiones mínimas de succión. NPSH– Presiones en puntos críticos

• Ampliaciones y/o actualizaciones– Bombas booster– Diámetro de líneas de succión– Cambios o variantes en líneas principales– Cambios de equipo de bombeo

CAPITULO 4 OPERACION

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