Gasoductos y Oleoductos

download Gasoductos y Oleoductos

of 22

description

TRANSPORTE DE HIDROCARBUROS

Transcript of Gasoductos y Oleoductos

INTRODUCCION Toda sustancia que se halle en fase gaseosa en la naturaleza y que intervenga en los equilibrios qumicos que tiene lugar bajo la corteza terrestre o en su superficie se considera gas natural. Este contiene elementos orgnicos importantes como materias primas para la industria petrolera y qumica. De all radica la importancia de su extraccin.El gas natural se extrae de pozos subterrneos o submarinos, este proceso de extraccin es muy similar al del petrleo. Posteriormente se le extrae el exceso de agua, as como tambin sus impurezas.Como generalmente los yacimientos de gas natural estn alejados de las zonas urbanas, se debe transportar a travs de un tubo subterrneo, denominado gasoducto (resultado de la suma de las palabras gas y ducto), hasta los centros de consumoUn sistema de gas esta conformado por un conjunto de instalaciones y equipos necesarios para el manejo de gas desde su extraccin hasta los sitios de utilizacin. El gas es transportado a travs de tuberas denominados gasoductos, tambin conocidos como lneas de distribucin y recoleccin de gas, cuyos dimetros dependen del volumen de gas a transferir y la presin requerida de transmisin, su longitud puede variar de cientos de metros a miles de kilmetros, dependiendo de la fuente de origen, y el objetivo a donde debe de ser transportado.En los campos petrolferos y/o gasferos se habla de gas de baja, mediana y alta presin. Estas designaciones son importantes porque determinan la capacidad o fuerza propia (presin) de flujo que por s tiene el gas producido de los pozos. La presin hace posible la recoleccin del gas y su transmisin por tubera (gasoducto) de determinada longitud y dimetro.El gas como componente esencial de los hidrocarburos se relaciona en diferentes aspectos con el petrleo, entre ellas est las caractersticas de su composicin, su comportamiento volumtrico bajo la accin de la presin y la temperatura y su compresibilidad, su contenido de hidrocarburos lquidos, su utilizacin como energtico, el gas en las refineras y en la petroqumica como materia prima y otros aspectos tecnolgicos referentes al manejo y a la utilizacin del gas.Mucho de lo anteriormente mencionado tiene aplicacin en el transporte de gas por gasoductos. La construccin de los gasoductos precisa de una tecnologa especializada para obtener los resultados deseados.1. Gas Combustible.Un gas combustible es un gas que se utiliza como combustible para producir energa trmica mediante un proceso de combustin.Gas NaturalEl gas natural es una fuente de energa no renovable formada por una mezcla de gases que se encuentra frecuentemente en yacimientos fsiles, no-asociado, disuelto o asociado con petrleo o en depsitos de carbn. Est compuesto principalmente por metano en cantidades que comnmente pueden superar el 90 95%, y suele contener otros gases como nitrgeno, etano, CO2, H2S, butano, propano, mercaptanos y trazas de hidrocarburos ms pesados. Sus principales usos son: * En instalaciones de aprovechamiento de tipo domstico, comercial e industrial. * En procesos en los que se requiere gran cantidad de energa trmica como lo es en hornos para procesamiento de metales, vidrios, cermica, pasteurizacin, corte de metales, soldaduras, etc. 2. Instalaciones de Gas.Las Instalaciones de gas, se conocen tambin como "Instalaciones de Aprovechamiento" las cuales constan de recipientes (porttiles y estacionarios), redes de tuberas, conexiones y artefactos de control y seguridad necesarios y adecuados segn "Normas de calidad" que correspondan para conducir el gas desde los recipientes que lo contienen hasta los aparatos de consumo.3. Tipos de Instalaciones de Gas.Las instalaciones las podemos dividir en cuatro tramos:1. Las redes de distribucin en las ciudades. 2. Las instalaciones colectivas. 3. Las instalaciones individuales. 4. Los gasoductos.a. Redes de distribucin a las ciudadesLas redes de distribucin distribuyen el combustible dentro de las ciudades. Van desde la estacin de regulacin y control hasta el regulador que adecua la presin a la instalacin privada (comn o individual). El gas es distribuido en media presin: Media presin A (0.05 bar < P < 0.4 bar) Media presin B (0.4 bar < P < 4 bar)Estn construidas con tubos de polietileno de alta densidad unidos mediante fusin o de acero unidos mediante soldadura elctrica. El trazado se hace en forma de malla para evitar las interrupciones de suministro en caso de avera en algn punto.b. Instalaciones colectivas. Son de propiedad privada. Distribuyen el gas desde la red de distribucin de la compaa hasta las instalaciones individuales de cada usuario. Empiezan en la llave de acometida o de edificio y acaban en la llave de entrada a los contadores individuales.Estn construidas en: -tubos de acero unidos mediante soldadura elctrica. -tubos de cobre unidos mediante soldadura blanda.Pueden estar alimentadas a media B (0.05 bar < P < 0.4 bar) o baja presin (P < 0.05 bar). c. Instalaciones individuales Pertenecen a cada usuario. El gas conducido lo es en baja presin (P < 0.05 bar) Conectan la instalacin comn con los aparatos de consumo.La instalacin va desde la llave de abonado, donde se conecta con la instalacin comn, hasta la llave que tiene que existir en cada uno de los aparatos de consumo (calderas, calentadores, cocinas...).Incluye el contador individual y los reguladores de presin. Estn realizadas con tubos de cobre unidos mediante soldadura blanda, algunos elementos pueden unirse mediante roscas.4.1 Definicin de Gasoducto. Son conducciones de acero o polietileno, que sirven para transportar gases combustibles a gran escala, por las que circulan a alta presin.Los gasoductos son tubos inmensos empleados para transportar gas natural. Los gasoductos pueden transportar combustible desde los pozos de produccin hasta las refineras y luego a terminales de almacenamiento y distribucin. Muchos gasoductos son subterrneos. Los construidos sobre el terreno se usan a menudo para transportar combustible hasta terminales marinas y desde ah a otros lugares.Aunque los gasoductos tienen una buena trayectoria en materia de seguridad, pueden averiarse y causar escapes, derrames o explosiones. Pueden averiarse por causa de corrosin, daos por excavacin, daos por las condiciones del tiempo u otras fuentes externas o por defectos de los materiales. Esas averas pueden ocasionar daos al ser humano y aun la muerte, exponer a las personas y a la vida silvestre a contaminantes peligrosos y causar dao al medio ambiente y a la propiedad.4.3 Elementos que conforman un gasoducto: La tubera misma. Los caminos de acceso o mantenimiento. Las estaciones de recepcin, de despacho, y de control, y las estaciones de compresores o bombeo. Debido a la friccin interna y los cambios de elevacin a lo largo de la lnea, se requieren estaciones de refuerzo a intervalos regulares (por ejemplo, aproximadamente cada 70 km en los gasoductos, o poliductos que son muy largos, se instalan las estaciones de compresin a intervalos apropiados a lo largo de las lneas de transmisin de gas para mantener la presin. El oleoducto o gasoducto puede transportar petrleo crudo o gas desde el cabezal del pozo hasta la planta de transferencia o procesamiento. El petrleo o gas refinado pueden ser transportados al usuario final, que puede ser una planta petroqumica o termoelctrica.4.4 Tipos de Redes y Tuberas Existen dos tipos de redes y tuberas de gas:4.4.1 Sistemas de RecoleccinEs uno o ms segmentos de gasoducto, usualmente interconectados para conformar una red, que transporta gas desde una o ms instalaciones de produccin a la salida de una planta de procesamiento de gas.El gas es transportado desde los pozos hasta una estacin de flujo. El nmero de estaciones de flujo en el campo depende de la extensin geogrfica del mismo, ya que la distancia entre los pozos y sus correspondientes estaciones deben permitir que el flujo se efecte por la propia presin que muestran los pozos. Adems estos sistemas consisten de varias lneas quizs interconectadas de dimetros pequeos de 4 a 8 y presiones en el rango de 0 a 500 psia.4.4.2 Sistemas de transmisinEs uno o ms segmentos del gasoducto, usualmente interconectados para conformar una red, que transportan gas de un sistema de recoleccin, desde la salida de una planta de procesamiento, o un campo de almacenamiento, hacia un sistema de distribucin de alta o baja presin, un cliente que compra un gran volumen, u otro campo de almacenamiento.Se usan para transportar el gas natural, desde la estacin de compresin hasta la estacin de distribucin para su comercializacin o procesamiento. Requieren el uso de acero como material de construccin, ya que las tuberas son de grandes dimetros (12 a 48) y presiones tpicas entre 700 y 1200 psia.4.5 Caractersticas de las tuberas.Las caractersticas de las tuberas para la construccin de gasductos, oleoductos, poliductos y acueductos en la industria petrolera aparecen en las recomendaciones publicadas por el API, como tambin en los textos y publicaciones especializadas. Las tuberas disponibles son capaces de satisfacer todas las exigencias. La verdadera escogencia est en que la tubera satisfaga los requisitos de funcionamiento y que esto se cumpla con la mayor economa posible de diseo sin comprometer la eficacia de la instalacin.Es menester recordar que cuando se trata de la construccin de este tipo de instalaciones se est haciendo una obra para 15 20 aos de servicio. Su funcionamiento est atado a la vida productiva de los yacimientos que sirve.4.6 Construccin del Gasoducto.Consiste en una conduccin de tuberas de acero, por las que el gas circula a alta presin, desde el lugar de origen. Se construyen enterrados en zanjas a una profundidad habitual de 1 metro. Excepcionalmente, se construyen en superficie.Por razones de seguridad, las normas de todos los pases establecen que a intervalos determinados se siten vlvulas en los gasoductos mediante las que se pueda cortar el flujo en caso de incidente. Adems, si la longitud del gasoducto es importante, puede ser necesario situar estaciones de compresin a intervalos.El inicio de un gasoducto puede ser un yacimiento o una planta. Para cruzar un ro en el trazado de un gasoducto se utilizan principalmente dos tcnicas, la perforacin horizontal y la perforacin dirigida. Con ellas se consigue que tanto la flora como la fauna del ro y de la ribera no se vean afectadas. Estas tcnicas tambin se utilizan para cruzar otras infraestructuras importantes como carreteras, autopistas o ferrocarriles.El tendido por mar se hace desde barcos especialmente diseados, los cuales van depositando sobre el lecho marino la tubera una vez que ha sido soldada en el barcoLas normas particulares de muchos pases obligan a que los gasoductos enterrados estn protegidos de la corrosin. A menudo, el mtodo ms econmico es revestir el conducto con algn tipo de polmero de modo que la tubera queda elctricamente aislada del terreno que la rodea. Generalmente se reviste con pintura y polietileno hasta un espesor de 2-3 mm. Para prevenir el efecto de posibles fallos en este revestimiento, los gasoductos suelen estar dotados de un sistema de proteccin catdica, utilizando nodos de sacrificio que establecen la tensin galvnica suficiente para que no se produzca corrosin.4.7 Criterios Operativos y de DiseoLos ductos y los tubos de salida, debern ser diseados para resistir los siguientes posibles modos de falla, segn resulte apropiado: fluencia excesiva pandeo falla por fatiga fractura dctil fractura frgil prdida de estabilidad en sitio fractura en propagacin corrosin colapso Asimismo, se deber considerar los impactos debidos a: objetos extraos anclas tablas de pesca de rastra embarcaciones, quillas con hielo, etc. 4.8 Factores que Influyen en el Transporte de Gas Natural por Tuberas.Para transportar el gas por tuberas, es necesario que se tomen en cuenta varios factores que influyen en forma directa en el mismo, entre los ms importantes se tienen:4.8.1 Presin y Temperatura: Esta afecta de manera proporcional la viscosidad del fluido, puesto que al incrementar la temperatura a una P