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INSTRUMENTOS FINALES DE CONTROL EN LAS REFINERIAS

(VALVULAS DE CONTROL)

Ricardo Velandia Aguilar

email: rivela96@hotmail.com

RESUMEN: la refinación del petróleo es un conjunto de procesos muy importantes y complejos, donde es necesaria la medición, la transmisión y el control de muchas variables. Y, esta medición, transmisión y control, también llamado lazo de control se realiza con el fin de garantizar la efectividad tanto de las unidades operarias como de cada uno de los procesos involucrados. En este informe nos centraremos en los instrumentos finales de control, especialmente las válvulas de control para flujos tanto líquidos como gaseosos que se manejan en una refinería, se dará una breve explicación de las clases de válvulas presentes en la industria y se tomará el craqueo catalítico como ejemplo para enseñar la ubicación de una válvula y su debida función de control.

PALABRAS CLAVE: lazo de control, proceso, válvula de control, variable.

ABSTRACT: petroleum refining is a set of very important and complex processes, where the measurement, transmission and control of many variables is necessary. And this measurement, transmission and control, also called control loop is performed in order to ensure the effectiveness of both operatives units as each of the processes involved. In this report we focus on the final instruments of control, especially the control valves for both liquid and gas flows, the kind of valve used be mentioned processes in which the various valves and main functions thereof are used.

KEYWORDS: control, process, valve, variable.

1 INTRODUCCION

Siempre que se hable de procesos industriales, debemos tener presente los instrumentos que hacen parte de un lazo de control o bucle, y por supuesto los instrumentos finales de control no los debemos dejar a un lado, ya que ellos son quienes nos brindan la opción de poder ejecutar una actividad de control sobre una variable que deseemos controlar para poder tener una producción continua.

La refinación del petróleo crudo es uno de esos procesos que requiere de la adaptación de bucles que le permitan la ejecución efectiva de todos y cada uno de las operaciones que allí se manejan, debido a que estos procesos requieren de un control estricto principalmente por que las materias primas que allí se manejan son de alto grado de peligrosidad, los procesos se llevan a cabo a temperaturas y presiones muy altas y el capital invertido acumula grandes sumas. Es aquí donde las válvulas de control entran a cumplir sus funciones primordiales para llevar a cabo todos esos parámetros anteriormente nombrados.

2 MARCO TEORICO

2.1 CONCEPTOS BASICOS

Lazo de control: un lazo de control es la unión eléctrica, mecánica o neumática de instrumentos tales como: sensor primario, transmisor, controlador y actuador. Este lazo tiene la función primordial de permitir el control total y exhaustivo de una variable como lo puedes ser un flujo.

Válvula de control: es un instrumento de control que tiene como función variar el caudal de fluido de control y esta acción permite a su vez modificar el valor de la variable medida. La válvula se comporta como un orificio de área continuamente variable. Se le conoce como elemento actuar y tiene la misma importancia que los diferentes instrumentos de control. Las válvulas generalmente están formadas por los asientos y el obturador, y esta provista por roscas o bridas para conectar a la tubería.

Craqueo catalítico fluidizado: el proceso de craqueo catalítico fluidizado se utiliza para transformar los hidrocarburos de mayor peso molecular en productos de valor añadido. La conversión se produce en presencia de un catalizador que convierte los gasoiles hidrotratados y los residuos del fraccionador en gasolina, olefinas c3/c4 y aceites livianos de ciclo.

Obturador:  Es el elemento que hace que la sección de paso varíe, regulando el caudal y por tanto la pérdida de presión.

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Válvula solenoide: es una válvula con una bobina, la cual cuando se le aplica corriente genera una fuerza lo que permite abrir y cerrar la válvula.

2.2 TIPOS DE VALVULAS

Las válvulas las podemos clasificar en dos grandes grupos, válvulas de obturador de movimiento lineal y válvulas con obturador de movimiento rotativo.

2.2.1 VALVULAS DE OBTURADOR DE MOVIMIENTO LINEAL.

Figura Nº1. Obturador de movimiento lineal

Se les llama así porque el obturador se mueve en la dirección de su propio eje, estas válvulas tienen diferentes diseños y se pueden clasificar de la siguiente manera.

Válvula de globo Válvula en Angulo Válvula de tres vías mezcladora o diversora Válvula de jaula Válvula de compuerta Válvula en y Válvula de cuerpo partido Válvula Saunders Válvula de compresión

2.2.2 VALVULAS DE OBTURADOR DE MOVIMIENTO ROTATIVO

Se les conoce con ese nombre sencillamente porque el obturador en su cierre es accionado de forma rotativa. Estas válvulas se clasifican de la siguiente manera.

Válvula de disco excéntrico rotativo Válvula de obturador cilíndrico excéntrico

Válvula de mariposa Válvula de bola Válvula de orificio ajustable Válvula de flujo axial

Figura Nº2. Obturador de movimiento rotativo

2.3 FORMAS DE ACCIONAR UNA VALVULA

Las válvulas para que puedan cumplir su función deben ser alimentadas o accionadas por una clase de energía, a continuación, se mencionaran las formas más usuales de accionar una válvula.

1. Accionamiento eléctrico: acción de disparar o asentar un elemento de la válvula con un dispositivo, como en el caso de un solenoide.

2. Accionamiento hidráulico: acción de disparar o asentar un elemento de la válvula con un líquido presurizado.

3. Accionamiento manual: acción de disparar o asentar un elemento de la válvula de forma manual.

4. Accionamiento mecánico: acción de disparar o asentar un elemento de la válvula a través de la intervención de un dispositivo mecánico como en el caso de un embolo o un cilindro.

5. Accionamiento neumático: acción de disparar o asentar un elemento de la válvula con aire comprimido.

3 INSTALACION DE VALVULAS EN EL CRAQUEO CATALITICO FLUIDIZADO

Como ya se dijo anteriormente el craqueo catalítico fluidizado permite romper moléculas pesadas de hidrocarburos con el fin de producir productos más comerciales como la gasolina y de igual forma se aumenta el rendimiento por barril producido

En este proceso se emplean válvulas esféricas o de bola que proporcionan un control total de los polvos

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finos del catalizar que se desprenden a altas temperaturas, las válvulas de compuerta y de globo no son recomendadas ya que sufren erosión.

A continuación, se enseñará un esquema representativo del craqueo catalítico fluidizado donde se puede ver la ubicación de la válvula en cada uno de los flujos o tuberías y posteriormente se mencionará la función que cumple cada válvula.

Figura Nª 3. Esquema del craqueo catalítico fluidizado

3.1 DESCRIPICION ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DE CADA VALVULA

Válvula Nª 1: es una válvula de control tipo diafragma versus resorte, que cumple la función de controlar los gases de combustión.

Válvula Nª 2: esta es una válvula solenoide que permite el aislamiento del separador de la tercera etapa.

Válvula Nª 3: válvula del tipo esférica que permite el aislamiento del separador de cuarta etapa.

Válvula Nª 4: válvula de tipo esférica, la cual permite el aislamiento de la tolva de almacenamiento del catalizador gastado.

Válvula Nª 5: válvula solenoide que permite un bloque de emergencia del tambor de alimentación.

Válvula Nª 6: válvula de tipo diafragma versus resorte que permite un estrangulamiento para retirar el catalizador gastado.

Válvula Nª7: válvula solenoide que permite un bloqueo de emergencia para retiro del catalizador gastado.

Válvula Nª 8: válvula tipo esférica que permite un aislamiento de raíz para retiro del catalizador gastado.

Válvula Nª 9: válvula tipo solenoide que permite un aislamiento de la alimentación de lodo.

Válvula Nª10: válvula solenoide que permite un bloqueo de emergencia de residuos del fraccionador.

Válvula Nª11: válvula esférica que permite un aislamiento del filtro de residuos de la torre de fraccionamiento.

Válvula Nª 12: válvula esférica que permite un aislamiento del intercambiador de residuos del fraccionador.

Válvula Nª 13: válvula tipo diafragma versus resorte que permite el control de sobrecarga del compresor de gas húmedo.

4. CONCLUSIONES

Se puede afirmar que los instrumentos finales de control, como lo son las válvulas, tienen la misma importancia que cualquiera de los instrumentos que conforman un bucle o lazo de control. Principalmente en las producciones continuas el uso de estos instrumentos es vital, ya que siempre vamos a necesitar regular o flujo hasta suspender totalmente un flujo. Como pudimos notar el craqueo catalítico fluidizado se emplean diferentes clases de válvulas y esto se debe primordialmente a que se manejan variables, como lo son la presión, la temperatura y el flujo en magnitudes diferentes. Por tal motivo siempre que vallamos a emplear una válvula debemos considerar el ambiente de trabajo donde se va a desempeñar, para que su servicio sea lo más óptimo posible.

5 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

{1} http://www.toolingu.com/class-571235-valvulas-de- control-neumatico-235.html

{2} https://curiosoando.com/que-es-una-valvula-solenoide.

{3} Guía de aplicación de válvulas para refinería,

soluciones tecnológicas para refinerías, MOGAS. http://www.petrogreen.com.ar/adjuntopdf.php?id=222

{4} Antonio Creus, instrumentación industrial, octava

edición, Alfa omega Grupo Editor, México, septiembre 2010. Disponible en Pág. Web: http://www.alfaomega.com.mx.

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