Operaciones en Estado Estable

OPERACIONES EN ESTADO ESTABLETABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCION Propsitos del Mdulo________________ 1 SECCION 1 - OPERACION EN ESTADO ESTABLE Introduccin________________________ Objectivos ________________________ Definicin de Estado Estable __________ Balance __________________________ Seleccin de la Unidad de Bombeo ____ Efectos de la Seleccin de la Unidad de la Unidad de Bombeo en la Obtencin de Operaciones en Estado Estable ________ Control ____________________________ Grado de Control ____________________ Lineamientos Para la Ejecucin de los __ Comandos de Control ________________ Usos del Control ____________________ Conclusin ________________________ Repaso 1 __________________________ 4 3 5 5 6 GLOSARIO __________________________ 34 RESPUESTAS __________________________ 35 APENDICE Proceso en Estado Estable ____________ Proceso: Mantener el Balance del Oleoducto ________________________ Proceso: Prevenir el Desbalance del ____ Oleoducto__________________________ Proceso: Disminucin de la Tasa de Flujo Proceso: Crear el Balance ____________ Proceso: Aumento en la Tasa de Flujo __ Factores de Conversin ______________ 36 38 39 40 42 44 45 RESUMEN ____________________________ 33

6 8 10 12 12 21 22

SECCION 2 - EVALUACION DE UNA OPERACION EN ESTADO ESTABLE Introduccin ______________________ Objectivos ________________________ Evaluacin del Punto Crtico ________ Evaluacin del Proceso de Control ____ Evaluacin del Proceso de Seleccin de la Unidad de Bombeo ____________ Evaluacin de una Operacin en Estado Estable __________________________ Repaso 2 ________________________ 25 25 26 26 28 28 31

ATENCIONEl personal de operaciones usa tecnologa para alcanzar metas especficas. Un objetivo clave del programa de entrenamiento es promover la comprensin de la tecnologa que el personal operativo, usa en su trabajo diario. Este programa de entrenamiento refuerza la relacion trabajo-habilidades mediante el suministro de informacin adecuada de tal manera que los empleados de oleoductos la puedan aplicar in mediatamente. La informacin contenida en los mdulos es terica. El fundamento de la informacin bsica facilita el entendimiento de la tecnologa y sus aplicaciones en el contexto de un sistema de oleoducto. Todos los esfuerzos se han encaminado para que reflejen los principios cientficos puros en el programa de entrenamiento. Sin embargo en algunos casos la teora rie con la realidad de la operacin diaria. La utilidad para los operadores de oleoductos es nuestra prioridad mas importante durante el desarrollo de los temas en el Programa de Entrenamiento para el Funcionamiento de Oleoductos.

OPERACIONES EN ESTADO ESTABLETcnicas Bsicas de Operacin 1995 IPL Technology & Consulting Services Inc. Prohibida la Reproduccin (Octubre, 1995)IPL TECHNOLOGY & CONSULTING SERVICES INC. 7th Floor IPL Tower 10201 Jasper Avenue Edmonton, Alberta Canada T5J 3N7 Telfono +1-403-420-8489 Fax +1-403-420-8411 Referencia - 7.5 Steady State - March, 1998

TECNICAS DE ESTUDIOPara que el aprendizaje de los mdulos sea ms efectivo, se sugiere tener en cuenta las siguientes recomendaciones. 1. Trate de que cada periodo de estudio sea corto pero productivo (de 10 a 45 minutos). Si usted ha establecido que estudiar durante los cinco dias de la semana un total de dos horas por da, separe los tiempos de estudio con periodos de descanso de dos a cinco minutos entre cada sesion. Recuerde que generalmente una semana de auto estudio reemplaza 10 de horas de asistencia a clases. Por ejemplo si usted tiene un periodo de tres semanas de autoestudio, deber contar treinta horas de estudio si quiere mantener el ritmo de la mayora de los programas de aprendizaje. 2. Cuando usted est estudiando establezca conexiones entre captulos y tareas. Entre ms relaciones logre hacer le ser ms fcil recordar la informacin. 3. Hay cuestionarios de auto-evaluacin al final de cada seccin del mdulo. Habitualmente al completar a estos cuestionarios incrementar su habilidad para recordar la informacin. 4. Cuando est leyendo una seccin o un mdulo, primero de un vistazo rpido a toda el material antes de comenzar la lectura detallada. Lea la introduccin, conclusiones y preguntas al final de cada seccin. A continuacin como una tarea separada estudie los encabezados, grficos, figuras y ttulos. Despus de sta excelente tcnica de revision previa, usted estar familiarizado con la forma como est organizado el contenido. Despus de la lectura rpida continue con la lectura detallada. Su lectura detallada, refuerza lo que ya usted ha estudiado y adems le clarifica el tema. Mientras usted este realizando sta lectura detngase al final de cada sub-seccin y pregntese Que es lo que he acabado de leer?

5. Otra tcnica de estudio til es escribir sus propias preguntas basadas en sus notas de estudio y/o en los ttulos y subtitulos de los mdulos. 6. Cuando est tomando notas en el saln de clases considere la siguiente tcnica. Si usa un cuaderno argollas escriba solo en las pgina de la derecha. Reserve las pgina de la izquierda para sus propias observaciones, ideas o reas en las que necesite aclaraciones. Importante: escriba las preguntas que su instructor hace, es posible que usted las encuentre en el cuestionario final. 7. Revise. Revise. Revise, El revisar el material aumentar enormemente su capacidad de recordar. 8. El uso de tarjetas para notas, le ayudar a identificar rpidamente reas en las cules usted necesita repasar antes de un exmen. Comience por ordenar a conciencia las tarjetas despus de cada sesin de lectura. Cuando aparezca una nueva palabra, escrbala en una cara de la tarjeta y en el reverso escriba la definicin. Esto es aplicable para todos los mdulos. Por ejemplo, smbolos qumicos/que representan; estacin terminal/definicin; una sigla (acronismo)/que significa. Una vez haya compilado sus tarjetas y se est preparando para una prueba, ordnelas con el lado que contiene las palabras hacia arriba; pase una tras otra para verificar si usted sabe que hay en el reverso. Se ha preguntado usted por qu gastar tiempo innecesario en significados o conceptos? Porque las tarjetas que no pudo identificar, le indican las reas en las cules necesita reforzar su estudio. 9. Adicionalmente stos mdulos tienen mtodos identificados de enseanza especfica para ayudar a la comprensin del tema y su revisin. Los trminos (palabras, definiciones), que aparecen en negrilla estn en el glosario. Para relacionar la informacin de los trminos y su significado, los nmeros de las pginas aparecen en las definiciones del glosario con el objeto de identificar donde apareci el trmino por primera vez en el txto. Las definiciones que en el glosario no tienen ningn nmero de pgina es importante de igual manera entenderlas, pero estn completamente explicadas en otro mdulo.

OPERACIONES EN ESTADO ESTABLE

La operacin en estado estable es una serie de condiciones establecidas que dan origen a un oleoducto balanceado, el cual opera con la mejor eficiencia, unidades de bombeo efectivas y con el tipo y grado de control adecuado y donde los cambios impuestos son pequeos en magnitud y lentos en desarrollarse. La operacin en estado estable cumple con los objetivos organizacionales del cliente y la compaa en lo referente a los requerimientos de seguridad, control de calidad, volmenes bombeados y las especificaciones de un cronograma. Adicionalmente, la operacin en estado estable tiene los objetivos operacionales de reducir los problemas potenciales del oleoducto, simplificando las soluciones a los problemas, simplificando el proceso de monitoreo y evaluacin de la operacin del oleoducto y realizando cambios consistentes en la tasa de flujo y en las presiones del oleoducto. En la primera seccin del mdulo se discuten las caractersticas de una operacin en estado estable y se describe cmo una operacin en estado estable puede ser lograda y mantenida. En la segunda seccin se evala la operacin y se presenta una lista de verificacin para determinar si existe o no el estado estable. Un algoritmo y los procesos para lograr la operacin en estado estable son incluidos en el Apndice. Nota: Los valores empleados en los ejemplos de este mdulo se usan para clarificar pero no para dirigir la operacin en estado estable. Los valores para cada compaa de oleoductos deben ser determinados por la organizacin y substituidos en los ejemplos de este mdulo.

INTRODUCCION

En ste mdulo se muestran representaciones grficas de un sistema real de oleoductos. Por este motivo, las variables contenidas en dicoas grficas se encuentran en ingls.Este mdulo contiene informacin sobre los siguientes objetivos: Define la condicin de operacin en estado estable y describe cmo se alcanza y mantiene esta condicin. Describe cmo los operadores establecen y mantienen los lmites de flujo y presin para alcanzar las condiciones de estado estable.

PROPOSITOS DEL MODULO

Los mdulos de la Fase 7 sobre la Tcnica de Operacin Bsica y los PREREQUISITOS mdulos de las Fases anteriores.

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SECCION 1

OPERACION EN ESTADO ESTABLE

En los anteriores mdulos se indic la operacin bsica de un oleoducto, examinamos la perspectiva de todo el oleoducto, el balance del oleoducto, la seleccin de la unidad de bombeo y el control. En este mdulo se discutir cmo varios elementos de cada uno de estos conceptos se combinan para crear y mantener la operacin del oleoducto en estado estable. La operacin de un oleoducto en estado estable no ocurre simplemente. Por el contrario, la operacin en estado estable se alcanza mediante la manipulacin de varias condiciones del oleoducto, comenzando con el balance del oleoducto. El balance del oleoducto es la primera de cuatro consideraciones para la operacin de un oleoducto en estado estable. Sin balance, la operacin del oleoducto no puede ser clasificada como estado estable. Sin embargo, el resultado de la operacin en estado estable es ms que un balance. Adicionalmente al balance del oleoducto, lo siguiente tambin es crucial para la obtencin y mantenimiento de una operacin en estado estable: la seleccin de las unidades de bombeo ms eficientes y efectivas reduce la posibilidad de problemas en las unidades de bombeo que puedan afectar el balance del oleoducto la seleccin adecuada del tipo y grado de control determinar si la operacin en estado estable puede lograrse las tcnicas utilizadas para arrancar o parar las unidades de bombeo o el control impuesto determinarn al final si la operacin en estado estable puede ser creada y si puede ser mantenida.

INTRODUCCION

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PROGRAMA DE CAPACITACION DE OPERACIONES DEL OLEODUCTO

OBJETIVOS

Despus de esta seccin, usted estar capacitado para de cumplir los siguientes objetivos: Reconocer cmo se logra el balance en el oleoducto. Describir los efectos de la seleccin de la unidad de bombeo en las operaciones en estado estable. Identificar cmo el control afecta una operacin en estado estable. - Reconocer los diferentes tipos de control - Discutir los procesos de comandos simples y mltiples - Describir dos mtodos para determinar y establecer los comandos del punto de ajuste - Reconocer el efecto del punto crtico en las operaciones en estado estable

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Estado Estable es un oleoducto balanceado, operando con las unidades de bombeo ms eficientes y efectivas, con el tipo y grado de control adecuado, en el cual los cambios impuestos son pequeos en magnitud y lentos en desarrollarse.

DEFINICION DEL ESTADO ESTABLE

El primer paso para determinar si existe la operacin en estado estable es examinar el balance del oleoducto. El balance significa que el oleoducto tiene: una tasa de flujo constante desde el punto de inyeccin hasta el punto de entrega, con excepcin de una inyeccin o entrega lateral ninguna condicin de empaquetamiento o drenaje, y volmenes aproximadamente iguales de entrada y salida del oleoducto. Un oleoducto debe estar balanceado con el fin de ser clasificado en estado estable. El trmino estado estable implica la existencia de una serie de condiciones de operacin fijas. Estas condiciones de operacin existen en algunas operaciones del oleoducto, pero no en todas. Por ejemplo, si un oleoducto contiene nicamente un tipo de producto, tiene el mismo dimetro de tubera a todo lo largo y tiene el equipo apropiado para las condiciones de operacin, pocos comandos son requeridos para mantener el balance del oleoducto una vez el balance haya sido establecido. Para otros oleoductos, el crear la condicin de estado estable es una tarea compleja. Por ejemplo, cuando los tipos de productos en un oleoducto llegan a ser muy diversos, la prdida por friccin en el oleoducto y la entrega de presin de las unidades de bombeo cambiarn an cuando el oleoducto est balanceado. Por lo tanto, los siguientes cambios operacionales pueden ser necesarios para mantener el balance del oleoducto: el tipo y grado de control quiz deba ser cambiado para compensar la prdida por friccin en el oleoducto, y las unidades de bombeo quiz deban ser arrancadas o paradas segn los cambios en la presin de salida. En una operacin en estado estable, los cambios en la presin y en el flujo sern pequeos en magnitud y lentos en desarrollarse evolucin y estarn en el grado de tolerancia que el operador ha definido durante el estado estable.

BALANCE

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SELECCION DE LA UNIDAD DE BOMBEO

El soporte de una operacin de oleoducto en estado estable requiere un examen del desempeo de las unidades de bombeo. Para realizarlo, las siguientes preguntas deben plantearse: Las unidades de bombeo son apropiadas para la tasa de flujo del oleoducto? Hay algunos cambios significativos tales como entregas, inyecciones o cambios en las propiedades del fluido, que puedan afectar la entrega de las bombas y la tasa de flujo? Hay riesgo de incrementar la evolucin de problemas en una unidad de bombeo debido a las condiciones actuales de operacin? Cualquiera de estas situaciones puded afectar el balance del oleoducto y trastornar la operacin en estado estable. Mantener una operacin en estado estable por un perodo de tiempo depende de la seleccin de las unidades de bombeo ms apropiadas para las condiciones de operacin. A continuacin se presentan algunos prametros que contribuyen al mantenimiento de una operacin en estado estable.

EFECTOS DE LA SELECCION DE LA UNIDAD DE BOMBEO EN LA OBTENCION DE OPERACIONES EN ESTADO ESTABLEEFICIENCIA Y EFECTIVIDAD

Los continuos arranques y paradas deterioran las unidades de bombeo y pueden tambin afectar el balance del oleoducto y finalmente la operacin en estado estable. Cada parada o arranque de la unidad de bombeo tiene la capacidad de crear una onda transiente en el oleoducto. An transientes relativamente pequeos pueden tener un efecto considerable en el balance del oleoducto, especialmente si las unidades de bombeo estn operando muy cerca a sus lmites permisibles. Una consideracin que tambin deber ser incluida en el proceso de seleccin de las unidades de bombeo es el perodo de tiempo en que la unidad de bombeo arranca o para con el objetivo de cumplir con los requerimientos de bombeo. Es preferible seleccionar unidades de bombeo que cumplan con los requerimientos operacionales para el perodo de tiempo ms largo.

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Algunas unidades de bombeo son diseadas con tasas especificas de flujo mnimas y mximas (refirase a la Fase 5 - Dimensionamiento y Seleccin de la Bomba). Si la tasa de flujo cae por debajo del mnimo, la excesiva vibracin en la bomba podra parar la unidad. En el otro extremo de la escala, una tasa de flujo en exceso de la capacidad de diseo puede tambin parar la unidad de bombeo. Cuando las unidades de bombeo son seleccionadas para la operacin en estado estable, el cumplimiento de las especificaciones de diseo mejorar la estabilidad por largo tiempo de la unidad de bombeo y de la tasa de flujo.

TASA DE FLUJO

cie E fi

a nci

Cabeza

Tasa de Flujo

Figura 1 Curva de la Bomba La operacin a la tasa de flujo indicada en las reas sombreadas de la curva de la bomba daarn la unidad de bombeo.

La cantidad de presin que una unidad de bombeo produce cambia si la tasa de flujo o la densidad del producto a ser bombeado cambia. La Figura 2 es una grfica de la relacin entre la prdida por friccin en el oleoducto, la presin de succin y la presin de la carcaza y de descarga en la estacin por un perodo de tiempo de media hora. La densidad del producto bombeado por la unidad de bombeo es 0.054 lbm/ft (0.865 kg/m3). La presin de salida de la bomba corresponde con la prdida por friccin en el oleoducto. Como la densidad cambia a 0.034 lbm/ft (0.550 kg/m3) la presin de salida cae y ahora es menor que la prdida por friccin en el oleoducto. Para mantener en balance el oleoducto, la presin de salida en la estacin tiene que corresponder con la prdida por friccin en el oleoducto. La solucin ms simple es la de arrancar otra unidad de bombeo en la estacin.

PROPIEDADES DEL FLUIDO DE LLENADO DE LA LINEA

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La seleccin de las unidades de bombeo ms eficientes y efectivas es un factor significativo para el mantenimiento del balance del oleoducto y la prevencin de condiciones de trastorno. Adicionalmente, si las operaciones en estado estable se pierden, la seleccin de unidades de bombeo eficientes y efectivas puede ayudar a reducir el impacto de las condiciones de trastorno.

Prdida de Friccin en el Oleoducto Arranque de la Unidad de Bombeo Descarga y Carcaza

Presin

Succin

Tiempo 0.865 0.550

Figura 2 Grfica de la relacin entre la prdida por friccin en el oleoducto, presin de succin, presin de carcaza y descarga en la estacin por un perodo de una hora y media. Para mantener el balance del oleoducto y acomodar el cambio de densidad del producto, una unidad de bombeo adicional fue arrancada.

CONTROL

En una operacin en estado estable, los cambios en la presin y en el flujo sern pequeos en magnitud y lentos en desarrollarse. Algunos cambios en la presin y el flujo pueden resultar de los movimientos de baches con fluidos de diferentes propiedades. Otros cambios en la presin y en el flujo son el resultado de las actividades de operacin, tales como el arranque de las unidades de bombeo y el arranque o parada de inyeccin o entregas encontradas en las localizaciones intermedias. En cualquier caso, estos cambios pueden ser manejados y dirigidos. En una operacin en estado estable, este manejo y direccin es realizado por el control. Refirase al mdulo de CONTROL en la Fase 7.

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El control, por definicin, es la imposicin de lmites de operacin temporales. La manera en que estos lmites operacionales se aplican al oleoducto determinan si la operacin en estado estable puede ser creada y mantenida. Hay dos tipos de control que son los ms comnmente utilizados: uno limita la tasa de flujo del oleoducto y el otro limita las presiones de operacin. Cualquier lmite operacional basado en la tasa de flujo del oleoducto a travs de la estacin es conocido como control de flujo. Los lmites de la tasa de flujo son impuestos mediante el uso de un comando de instruccin (es decir, el punto de ajuste de control de flujo es igual a 18 870 Bbl/hr (3000 m3/h)) controlando el equipo para mantener la tasa de flujo requerida. El control de flujo es ms efectivo en situaciones en las cuales la tasa de flujo del oleoducto tiene que ser regulada para mantener la integridad del equipo del oleoducto y/o la programacin requerida de inyeccin/entrega. Si el control de flujo est disponible en cada estacin, tambin es muy efectivo para mantener el balance del oleoducto. El empleo del control de flujo para mantener el balance puede ser un ejercicio simple de emitir un comando idntico a cada estacin. Sin embargo, la proteccin del oleoducto de las presiones excesivas no puede ser siempre alcanzada solo mediante el empleo del control de flujo. El control de presin es un lmite operacional basado ya sea en la presin de succin, presin de descarga o presin mantenida. La aplicacin del control basado en los lmites de la presin de succin de la estacin es conocido como el control de succin. El control de succin es usualmente aplicado mediante el empleo de un comando de instruccin (punto de ajuste de succin igual a x) que controle el equipo para mantener la presin de succin requerida. La aplicacin del control basado en los lmites de la presin de descarga en la estacin es conocido como el control de descarga. El control de descarga es usualmente aplicado mediante empleo de un comando de instruccin (es decir, punto de ajuste de descarga igual a 500 psi (3445 kPa)) que controle el equipo para mantener la presin de descarga requerida. El empleo del control de presin para mantener el balance del oleoducto es ms complicado que utilizar el control de flujo porque el control de presin requiere interpretacin y clculos. Por ejemplo, los operadores deben poder predecir con exactitud el efecto de cualquier cambio de presin en la tasa de flujo. Si la tasa de flujo del oleoducto tiene que cambiar frecuentemente para permitir actividades operacionales (inyeccin y entregas), crear y mantener el balance puede ser una tarea complicada si se utiliza el control de presin. El primer paso en el diseo del proceso de control para minimizar y prevenir los cambios en la presin y el flujo es el de determinar el tipo de control requerido.

CONTROL DE FLUJO

CONTROL DE PRESION

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DETERMINACION DEL TIPO DE CONTROL

Para resumir los prrafos anteriores: El control de flujo es ms efectivo: para regular la tasa de flujo y mantener la integridad del equipo del oleoducto y/o los programas requeridos de inyeccin/entrega para mantener el balance del oleoducto (cuando el control de flujo est disponible en cada estacin). El control de succin es ms efectivo: para mantener el balance del oleoducto cuando la posibilidad de drenaje o empaquetamiento del oleoducto es alta para mantener la presin por encima de NPSH para los equipos de bombeo. El control de descarga es ms efectivo: para mantener el balance del oleoducto cuando la posibilidad de empaquetamiento o drenaje es alta para mantener la presin en/o cerca a los lmites de descarga mximos permisibles. El prximo paso es decidir el grado de control. El grado de control requerido es establecido por la presin de salida de las unidades de bombeo. Si las unidades de bombeo ms eficientes y efectivas pueden producir la presin y flujo necesitado para mantener el estado estable, entonces el grado de control requerido ser relativamente pequeo. El factor crucial en la aplicacin de control es el grado o magnitud de cambio que inicia el comando de control. Para una operacin en estado estable, los comandos de control no deben cambiar la presin ms de lo permitido dentro del grado de tolerancia (refirase a la Fase 7 - CONTROL). Los valores reales deben ser determinados por cada organizacin. Estas limitaciones son conocidas como estndares. Cuando se impone control, el grado y la aplicacin pueden ser determinados de una de las siguientes dos formas:

GRADO DE CONTROL

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mediante comandos de control relativo - un comando de control relativo establece un lmite que es mayor o menor que la presin existente o el valor de la tasa de flujo mediante comandos de control absoluto - un comando de control absoluto establece un lmite absoluto, sin tener en cuenta los valores actuales de presin o tasa de flujo. Los comandos de control relativo son el tipo ms comn de comandos del punto de ajuste para una operacin en estado estable. Generar los comandos del punto de ajuste que estn dentro de los estndares de las presiones existentes incrementan la probabilidad de mantener el balance del oleoducto. La efectividad de un comando relativo de punto de ajuste es totalmente dependiente de la presin correspondiente o la tasa de flujo en el momento en que el comando es generado. Los siguientes puntos deben mantenerse en mente cuando se generen comandos de control relativo: Si la presin del oleoducto o la tasa de flujo son erraticas, un comando relativo puede producir resultados errneos. En consecuencia, ejecutar un comando relativo de punto de ajuste tiene un grado inherente de riesgo. Si comandos relativos son enviados a un nmero de estaciones el riesgo se incrementa. El intervalo de repeticin para los comandos relativos del punto de ajuste es crtico con respecto a su efectividad. Si el tiempo entre comandos no permite al equipo de control completar la tarea antes de que se enve un segundo comando, los cambios de flujo en el oleoducto podrn llegar a ser inconsistentes. El riesgo de exceder los lmites de operacin permisible se incrementa si los comandos relativos del punto de ajuste se utilizan durante fallas en las comunicaciones o presiones mnimas o mximas anormales o restricciones en la tasa de flujo. Los comandos de control absoluto pueden emplearse en la operacin en estado estable y pueden ser muy efectivos cuando se generan bajo las siguientes circunstancias: cuando es esencial que la presin de operacin sea definida y restringida cuando la presin est dentro del rango permisible de la presin mnima o mxima para evitar la posibilidad de violar los lmites. Puesto que el punto de control establece la tasa de flujo para todo el oleoducto, los comandos de control absoluto deben ser el tipo preferido de comando de punto de ajuste en el punto de control. Las siguientes lineamientos proponen un proceso para seguir la ejecucin de los comandos de control. A raz de que los oleoductos

COMANDOS DE CONTROL

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LINEAMIENTOS PARA LA EJECUCION DE LOS COMANDOS DE CONTROL ESTABLECIENDO/ FIJANDO UN PUNTO DE AJUSTE DE LA TASA DE FLUJO

varan mucho, los valores utilizados tambin variarn y deben ser determinados por cada organizacin. Hacemos nfasis al recomendar que cada organizacin determine los estndares de operacin basados nicamente en sus datos operacionales si es que los tienen disponibles. Si el control del punto de ajuste ya fue aplicado: genere un punto de ajuste de la tasa de flujo que est entre los estndares establecidos. Si una vlvula de control de presin est completamente abierta o la unidad de bombeo est operando a plena velocidad: genere un punto de ajuste de la tasa de flujo que est dentro de los estndares establecidos. Si la tasa de flujo en el punto crtico cumple con los requerimientos de bombeo programados: genere un punto de ajuste de la tasa de flujo para el punto de inyeccin que es igual a la tasa de flujo en el punto crtico (refirase a la Fase 7 - BALANCE). Si el control del punto de ajuste ya fue aplicado: genere un punto de ajuste de succin relativo que se encuentre entre los estndares establecidos. genere un punto de ajuste de la descarga relativo que se encuentre entre los estndares establecidos. Si una vlvula de control de presin est completamente abierta o la unidad de bombeo est operando a plena velocidad: genere un punto de ajuste de succin relativo que se encuentre entre los estndrares establecidos. genere un punto de ajuste de descarga relativo que se encuentre entre los estndrares establecidos. En una operacin en estado estable, el control es principalmente utilizado para: mantener el balance del oleoducto prevenir o reducir el impacto de cambios realizar pequeos cambios de presin en el oleoducto realizar pequeos cambios a la tasa de flujo. Estas son las cuatro tareas requeridas para lograr la operacin en estado estable.

ESTABLECIENDO /FIJANDO EL PUNTO DE AJUSTE DE LA PRESION

USOS DEL CONTROL

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Un cambio en la presin de un oleoducto que contenga un tipo de producto cambiar la tasa de flujo y trastornar el balance del oleoducto. Una forma efectiva de mantener el balance es generar un punto de ajuste cuyo valor sea igual al valor real de la tasa de flujo o presin. En un oleoducto que contenga un nmero de diferentes productos, la presin cambia continuamente. Asignando a la restriccin de presin o flujo un valor ligeramente mayor (punto de ajuste de descarga o punto de ajuste de la tasa de flujo) o menor (punto de ajuste de succin) de los valores actuales resulta muy til para mantener los cambios en la presin y la tasa de flujo en un mnimo. Como las propiedades del fluido de un producto en un oleoducto llegan a ser muy diversas, la prdida por friccin en el oleoducto y la presin de salida de las unidades de bombeo cambiarn an cuando el oleoducto est balanceado. Puede ser necesario cambiar la presin en la estacin que ya est bajo control para mantener el balance del oleoducto. Hay dos opciones de control en esta situacin: restringir el cambio de presin mediante la imposicin de lmites de presin igual a los valores de presin actuales seleccionar el tipo de control ms simple y efectivo. Por ejemplo, si el llenado de la lnea que pasa por la unidad de bombeo cambia de un producto ligero a uno ms pesado, la presin de salida de la unidad de bombeo tambin se incrementar. Con el tiempo, y la prdida por friccin en el oleoducto tambin tendr un incremento si el balance del oleoducto va a ser mantenido (refirase a la Fase 5 - GRADIENTES DE BOMBEO). - Si el control de descarga es seleccionado, la prdida por friccin en el oleoducto no podr incrementarse sin que se hayan generado comandos adicionales. - Si el control de succin es utilizado, la presin de descarga puede incrementarse (no est limitada por el punto de ajuste) sin comandos adicionales, cuando el producto ms pesado se dirige aguas abajo.

COMANDOS DE CONTROL PARA MANTENER EL BALANCE

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COMANDOS DE CONTROL PARA PREVENIR O REDUCIR EL IMPACTO DEL CAMBIO

Cuando se utiliza control en una operacin en estado estable, emitir un comando que tenga un valor igual al de la tasa de flujo o presin previene o reduce el impacto de un cambio. Este tipo de comando de control es particularmente efectivo cuando la presin est cerca a los lmites mximos o mnimos permisibles. La emisin de un comando que tiene un valor igual a la tasa de flujo o presin es tambin efectivo en la prevencin de cambios cuando el oleoducto contiene un producto uniforme. En el oleoducto con un llenado de lnea variado, se requerirn comandos adicionales para la salida de presin de las unidades de bombeo y para el cambio de prdida por friccin en el oleoducto. (nota: un comando que tiene un valor igual al de la tasa de flujo o presin impone el control y el grado de control cambia a medida que los productos fluyen en el oleoducto).

COMANDOS DE CONTROL PARA HACER PEQUEOS CAMBIOS A LA PRESION DEL OLEODUCTO SIN CAMBIAR LA TASA DE FLUJO

Cuando se utiliza el control para hacer pequeos ajustes a la presin del oleoducto sin cambiar la tasa de flujo, la magnitud del comando debe ser menor que +/- x. Generar un comando que es ligeramente mayor o menor que el valor actual es provechoso para permitir que el cambio se realice gradualmente. Este tipo de comando de control trabaja bien para operaciones del oleoducto que tengan la lnea llena con un solo tipo de producto. En las operaciones del oleoducto que tengan un llenado de la lnea ms complejo, el incrementar o disminuir la presin sin cambiar la tasa de flujo es una tarea ms complicada. La cantidad con la cual la operacin se debe ajustar y el tipo de control utilizado determinarn si la tasa de flujo se afecta. Cuando se utiliza control en una operacin en estado estable para hacer pequeos cambios a la tasa de flujo, el valor del comando debe limitar los cambios de presin a un +/- x y los cambios de la tasa de flujo a un +/- y. Estos cambios deben conformarse a los estndares organizacionales que han sido establecidos. Emitir un valor del comando que es ligeramente mayor o menor que el valor real es un medio efectivo que permite el cambio gradual que ha sido definido.

COMANDOS DE CONTROL PARA HACER PEQUEOS CAMBIOS A LA TASA DE FLUJO

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Aplicar control es un proceso que resulta al emitir ya sea un comando de control simple o comandos de control mltiple. La decisin de generar un comando simple o comandos mltiples depende de un nmero de variables.

EL PROCESO DE APLICAR LOS COMANDOS DE CONTROL PROCESO DE COMANDO SIMPLE

Un proceso de comando simple es un proceso que resulta de la emisin de un comando de control simple. Cualquier proceso que involucara un comando de control simple es casi siempre considerado como un proceso simple. Sorprendentemente, emitir un comando de control simple es una tarea difcil a raz de que un nmero de variables pueden ser controladas con un solo comando. Antes de emitir un comando de control simple, el operador debe considerar: Qu tipo y grado del comando de control asegurar que el balance se mantenga? Sern los comandos de control mltiple ms efectivos que los comandos simples? Un comando de control simple es primordialmente utilizado para prevenir que la presin exceda los lmites de operacin mximos o mnimos permisibles. Un comando de control simple es usualmente un comando de punto de ajuste absoluto, sin embargo, tambin puede ser un comando de punto de ajuste relativo si el valor actual de la presin o del flujo es significativamente distante de los lmites permisibles. Con el propsito de mantener el balance no debe haber control impuesto en la estacin antes de emitir un comando simple de punto de ajuste relativo. Un comando de control relativo simple, mantendr el balance del oleoducto si no hay control impuesto antes del Cambio del Punto de Ajuste Relativo y: el valor lmite de descarga es igual a/o mayor que la presin de descarga el valor lmite de succin es igual a/o menor que la presin de succin el valor lmite de la tasa de flujo es igual a/o mayor que la tasa de flujo. Evaluar los resultados de un comando simple es ms fcil que evaluar los resultados de los comandos mltiples. Sin embargo, anticipar las consecuencias de un comando simple es ms difcil. Si el comando no es del tipo adecuado o la magnitud del cambio es errtica o si el control est siendo impuesto antes de emitir un comando, el balance del oleoducto puede ser afectado. Por lo tanto, un comando simple puede desencadenar en una serie de comandos necesarios para reparar el desbalance del oleoducto.

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PROCESO DE COMANDO MULTIPLE

Un proceso de comando mltiple implica la emisin de comandos de control mltiple. Los comandos mltiples pueden ser necesarios para crear o mantener el balance de un oleoducto. La secuencia de comando mltiple puede implicar comandos de control diferentes; succin, descarga y flujo. Mientras que cada comando de control diferente tiene su propia aplicacin, la consideracin primordial en el proceso de comando mltiple es el observar por separado cmo cada comando trabaja con los otros comandos para alcanzar el balance del oleoducto. Una secuencia de comando mltiple puede incluir combinaciones de control y comandos de ARRANQUE/PARADA de la unidad de bombeo. Puesto que el arranque o parada sin control de las unidades de bombeo afecta en gran medida la presin y el flujo, los operadores deben tener mucho cuidado cuando arranquen o paren las unidades de bombeo. En una operacin en estado estable use el control del punto de ajuste cuando las unidades de bombeo arrancan. Los siguientes lineamientos ofrecen un proceso que permite la ejecucin de los comandos de control. A raz de que los oleoductos varan mucho, los valores utilizados tambin variarn y deben ser determinados por cada organizacin. Nosostros recomendamos que todas las organizaciones desarrollen estndares que minimicen los transientes generados de los arranques y paradas de la unidad mediante el uso de algn nivel de control. Utilizando el control se succin: si la presin de succin de la estacin es alta (mayor que 100 psi (689 kPa)): a) enve un punto de a juste de succin con el valor de la presin de succin menos 10 psi (68.9 kPa) b) emita un comando de arranque de la unidad c) disminuya el punto de ajuste empleando incrementos estndar cuando el control del punto de ajuste ya haya sido aplicado. si la presin de succin de la estacin es baja (menor que 100 psi (689 kPa)): a) enve un punto de ajuste de succin que sea igual a la presin de succin b) emita un comando de arranque de la unidad c) disminuya el punto de ajuste empleando incrementos estndar cuando el control del punto de ajuste ya haya sido aplicado. O, utilizando el control de descarga: si la diferencia entre la presin de descarga y el lmite de la presin de descarga mximo permisible es muy alto (mayor que 100 psi (689 kPa)): a) enve un punto de ajuste de descarga con el valor de la presin de descarga ms 30 psi (207 kPa) b) emita un comando de arranque de la unidad c) incremente el punto de ajuste empleando incrementos estndar cuando el control del punto de ajuste ya haya sido aplicado.

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si la diferencia entre la presin de descarga y el lmite de la presin de descarga mxima permisible es pequea (menor que 100 psi (689 kPa)): a) enve un punto de ajuste de descarga que sea igual a la presin de descarga b) emita un comando de arranque de la unidad c) incremente el punto de ajuste empleando incrementos estndar cuando el control del punto de ajuste ya haya sido aplicado. O, utilizando el control de tasa de flujo: a) enve un punto de ajuste de la tasa de flujo igual a la tasa de flujo b) emita un comando de arranque de la unidad c) incremente el punto de ajuste empleando incrementos estndar cuando el control del punto de ajuste ya haya sido aplicado. Es igualmente importante utilizar control cuando se paran las unidades de bombeo en una operacin en estado estable. Por ejemplo: si la presin de succin es mayor de 30 psi (207 kPa) ya sea del lmite de presin de succin mximo o mnimo: a) enve un punto de ajuste de succin con el valor de la presin de succin ms 15 psi (103.3 kPa). b) incremente los puntos de ajuste empleando incrementos estndar cuando el control del punto de ajuste ya haya sido aplicado c) cuando la diferencia entre la presin de la carcaza y la presin de descarga sea igual a la salida de la unidad de bombeo, o la velocidad de la unidad de bombeo est en el mnimo permisible, emita un comando de paro de la unidad. O: a) enve un punto de ajuste de descarga con el valor de la presin de descarga menos 30 psi (207 kPa) b) incremente los puntos de ajuste empleando incrementos estndar cuando el control del punto de ajuste ya haya sido aplicado c) cuando la diferencia entre la presin de la carcaza y la presin de descarga sea igual a la salida de la unidad de bombeo, o la velocidad de la unidad de bombeo est en el mnimo permisible, emita un comando de paro de la unidad. En un proceso de comando mltiple, una secuencia de comandos puede incluir combinaciones de diferentes tipos de comandos de control. Cuando se est operando en operacin en estado estable, dos factores son primordiales: los comandos son complementarios el incremento del comando es pequeo.

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Los comandos complementarios pueden cambiar las presiones de operacin del oleoducto, pero solo pueden cambiar temporalmente la tasa de flujo. Por ejemplo, si la presin de operacin del oleoducto tiene que incrementarse para reducir la posibilidad de la separacin de columna, dos comandos complementarios pueden ser emitidos. Un incremento en la presin de descarga aguas arriba seguido por un incremento de igual valor en la presin de succin aguas abajo, elevarn las presiones del oleoducto y reducirn las posibilidades de una separacin de columna. Puesto que la prdida por friccin en el oleoducto permanece sin cambio, la tasa de flujo cambiar, temporalmente, pero retornar a la tasa de flujo previa y se mantendr constante. Un incremento ya sea en la presin de descarga aguas arriba o en la presin de succin aguas abajo puede prevenir una separacin de columna, pero cualquiera de estos efectos tambin cambiar la prdida por friccin en el oleoducto y la tasa de flujo de esa seccin del oleoducto. Eventualmente, se requerirn comandos adicionales para restaurar balance. Considere el efecto que cada tipo de comando de control de presin tiene en la tasa de flujo, asumiendo control de succin en la estacin aguas abajo:Flujo Antes Despus

Figura 3Generalmente, un incremento en la presin de descarga incrementar la tasa de flujo y, como resultado, incrementar la prdida por friccin en el oleoducto.

Presin

DistanciaAntes Despus

Flujo

Figura 4Generalmente, una disminucin en la presin de descarga disminuir la tasa de flujo y, como resultado, disminuir la prdida por friccin en el oleoducto.

Presin

Distancia

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Figura 5Flujo Antes Despus

Generalmente, un incremento en la presin de succin disminuir la tasa de flujo y, como resultado, disminuir la prdida por friccin en el oleoducto.

Presin

Distancia

Flujo

Antes Despus

Figure 6Generalmente, una disminucin en la presin de succin incrementar la la tasa de fluyo y, como resultado, aumentav la prdida por friccin en el oleoducto.

Presin

Distancia

Como se indica en las Figuras 3 a 6, cada tipo de comando de presin puede individualmente cambiar la tasa de flujo; sin embargo, la combinacin de comandos puede cambiar la presin sin cambiar la tasa de flujo. Y, como se estableci previamente, pequeos incrementos de los comandos resultarn en una transicin uniforme al estado estable. Adems de la tasa de flujo, hay otras consideraciones cuando se emitey comandos de presin de succin y de descarga. Una forma inapropiada o mal hecha del control de presin puede dificultar la identificacin de la fuente de cambios del flujo que acompaan los cambios de presin. Por ejemplo, si un incremento en la presin de succin es aplicado mediante un punto de ajuste de succin, disminuir la tasa de flujo en la estacin con control de succin. Si por el contrario, un incremento en la presin es dirigido desde otro sitio a una estacin con control de succin: la vlvula de control de presin se abrir o la velocidad de la unidad de bombeo se incrementar, y la tasa de flujo se incrementar.

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Por lo tanto, la emisin de comandos variados de control mltiple pueden causar reacciones o respuestas que encubran o exageren cambios en a la tasa de flujo y pueden ocasionar el desbalance del oleoducto. Por lo tanto, cuando se emiten comandos de control mltiple, los operadores deben intentar utilizar un tipo de control, ya sea el control de flujo, el control de presin de succin o el control de presin de descarga.

CONTROL DESDE EL PUNTO DE INYECCION

En la mayora de las condiciones de operacin, el punto de control del oleoducto es el punto de inyeccin. Puesto que el punto de control establece la tasa de flujo en el oleoducto, en todo momento el control ser impuesto en el punto de inyeccin. Un comando de control emitido en el punto de inyeccin afecta el balance del oleoducto. Con el propsito de asegurar que se mantenga el balance del oleoducto, los operadores deben considerar los siguientes puntos: el control de presin de succin no debe ser utilizado en el punto de inyeccin. La presin de succin en el punto de inyeccin es suministrada por las unidades de bombeo de refuerzo. A diferencia de las unidades de bombeo principales del oleoducto, la presin de salida de la mayora de las unidades de bombeo de refuerzo est limitada a un rango muy pequeo. Si el valor de un punto de ajuste de succin emitido en un punto de inyeccin es mayor que la salida de presin mxima de la unidad de bombeo de refuerzo, la unidad principal de bombeo del oleoducto descender a su velocidad mnima, o la vlvula de control de presin se cerrar en un intento intil por crear una presin de succin igual a la del punto de ajuste, o esto puede causar que las bombas de refuerzo creen una situacin de no-flujo, permitiendo un paro de unidades de bombeo de refuerzo. Cualquiera de estas situaciones tendr un efecto drstico en la tasa de flujo del oleoducto. si el control de descarga est siendo impuesto en el punto de inyeccin, la emisin de un comando de punto de ajuste de descarga que tenga un valor mayor que la presin de descarga incrementar la tasa de flujo. La proporcin del comando puede ser tan significativa que trastornar el balance del oleoducto. si el control de la tasa de flujo est siendo impuesto en el punto de inyeccin, la emisin de un comando de punto de ajuste de la tasa de flujo que tenga un valor mayor que la tasa de flujo incrementar la tasa de flujo. La proporcin del comando puede ser tan significativa que trastornar el balance del oleoducto.

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A pesar del potencial de perturbacin del balance del oleoducto, la emisin de comandos de control en el punto de inyeccin es una forma efectiva de restaurar el balance del oleoducto, lo cual debe ser considerado bajo las siguientes condiciones: si la presin est disminuyendo a travs de otras estaciones, la tasa de flujo del punto de control es menor que la tasa de flujo aguas abajo. El incremento del punto de ajuste de descarga o punto de ajuste de flujo en el punto de control es un mtodo simple y efectivo de restaurar el balance del oleoducto. si la presin est incrementado a travs de otras estaciones, la tasa de flujo en el punto de control es mayor que la tasa de flujo aguas abajo. La disminucin del punto de ajuste de la descarga o de flujo en el punto de control es un mtodo simple y efectivo de restaurar el balance del oleoducto. Recuerde, siempre que un comando de control sea emitido al punto de inyeccin, la tasa de flujo puede ser afectada. Por lo tanto, los operadores deben considerar cuidadosamente todas las variables antes de intentar emitir un comando de control en el punto de inyeccin. En una operacin de un oleoducto en estado estable, se deben evitar los cambios en la presin o el flujo. Si no se pueden impedir, deben ser controlados. Sin embargo, el control debe aplicarse cuidadosamente: Si se aplica un tipo de control errneo, los cambios en la presin pueden perturbar el balance del oleoducto. Si no se aplica control, los cambios en la presin pueden perturbar el balance del oleoducto. El tipo de control y la magnitud de los comandos de control contribuyen a lograr y mantener la operacin es estado estable. Manteniendo el proceso de control a un mnimo de comandos hace fcil el evaluar los comandos y sus consecuencias.

CONCLUSION

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REPASO 1

1. Una operacin en estado estable se alcanza y se mantiene mediante el manejo de _____.

a) puntos de ajuste de flujo, puntos de ajuste de presin de succin absoluta, puntos de ajuste de presin de descarga relativa, y flujo. b) seleccin de la unidad de bombeo, control relativo, diferencial de la estacin y prdida por friccin en el oleoducto c) oleoducto balanceado, seleccin de la unidad de bombeo eficiente y efectiva, control y tcnicas de operacin d) puntos de ajuste de presin de succin absoluta, puntos de ajuste de presin de descarga relativa y puntos de ajuste de flujo2. Al seleccionar unidades de bombeo, es preferible seleccionar unidades que ________.

a) produzcan la ms alta diferencial de presin entre estaciones b) cumplan los requerimientos operacionales durante un perodo de tiempo ms largo c) operen lo ms cerca posible a sus lmites permisibles d) produzcan las ondas transientes ms pequeas3. Dos clases de control son ________.

a) b) c) d)

absoluto y relativo simple y mltiple rpido y lento flujo y presin

4. El control de succin se aplica generalmente para mantener al ________ la presin de succin.

a) mnimo b) mximo

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5. El control de descarga es ms efectivo _____.

a) para mantener el balance del oleoducto cuando la posibilidad de drenaje en el oleoducto es alta b) para mantener el balance del oleoducto cuando la posibilidad de drenaje en el oleoducto es baja c) para mantener el balance del oleoducto cuando la posibilidad de empaquetamiento en el oleoducto es alta d) para mantener el balance del oleoducto cuando la posibilidad de empaquetamiento en el oleoducto es baja6. Cuando la tasa de flujo es errtica en todo el oleoducto, cul de los comandos de control podra ser el ms apropiado?

a) absoluto b) relativo7. Cuando la presin en la estacin est cerca de los lmites de presin permisibles, cul de los comandos de control podra ser el ms apropiado?

a) absoluto b) relativo8 En una operacin en estado estable, el control se utiliza primordialmente para _____.

a) b) c) d) e)

mantener el balance del oleoducto prevenir o reducir el impacto de un cambio hacer cambios pequeos a la presin del oleoducto hacer cambios pequeos a la tasa de flujo todas las anteriores

9. Generalmente, un incremento en la presin de descarga incrementar la tasa de flujo y como resultado disminuir la prdida por friccin en el oleoducto.

a) verdadero b) falso Las respuestas se encuentran al final del mdulo.

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SECCION 2

EVALUACION DE UNA OPERACION EN ESTADO ESTABLEUna operacin en estado estable equivale a seguridad, control de calidad y caudal eficiente. En una operacin en estado estable, se reducen los problemas potenciales en el oleoducto, las soluciones a los problemas son simplificadas y su operacin se hace ms fcil. Por consiguiente, los operadores deben estar en capacidad de reconocer una operacin en estado estable. Esta seccin trata con las formas para determinar si existe un estado estable y evala si la operacin puede mejorarse. La siguiente seccin de este mdulo presenta tres procesos (evaluacin del punto crtico, evaluacin del proceso de control y evaluacin de la seleccin de la unidad de bombeo) y una lista de verificacin para evaluar una operacin en estado estable. Utilizando estos procesos y la lista de verificacin pueden ayudar a confirmar la existencia de una operacin en estado estable. Debido a que los oleoductos varan mucho, los valores utilizados en estos procesos deben ser determinados por cada organizacin para adaptarlos a las operaciones especficas. Recomendamos enfticamente que la organizacin desarrolle estndares basados en los datos histricos de operacin. Despus de esta seccin, usted estar capacitado para cumplir el siguiente objetivo: Evaluar una operacin en estado estable.

INTRODUCCION

OBJECTIVOS

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EVALUACION DEL PUNTO CRITICO

El punto crtico normalmente regula la tasa de flujo y por consiguiente es una localidad ideal para medir el balance. Medir el balance puede ser tan simple como medir los cambios de las presiones de succin, carcaza y descarga o los cambios en la tasa de flujo en el punto crtico. Por ejemplo, se considera un oleoducto balanceado si los cambios en las presiones de succin, carcaza y descarga aguas arriba y presin de succin aguas abajo del punto crtico son menores que +/- las tolerancias establecidas. Si el balance se mide en el punto crtico, entonces el mantener constantes las presiones de succin, carcaza y descarga se convierten en una prioridad alta de operacin. La evaluacin del control impuesto en el oleoducto es un proceso de cuatro pasos. El primer paso del proceso es obtener un panorama global de la operacin. Para hacer esto: identifique el punto crtico identifique el punto de control (sitio de inyeccin) compare el: - punto de ajuste de succin con la presin de succin en cada estacin - punto de ajuste de descarga con la presin de descarga en cada estacin - punto de ajuste de retencin con la presin de retencin en el sitio de entrega - punto de ajuste de flujo con la lectura del flujo en el sitio de inyeccin identifique y enumere las estaciones en donde el: - punto de ajuste de succin es igual a la presin de succin - punto de ajuste de descarga es igual a la presin de descarga - punto de ajuste de retencin es igual a la presin de retencin - punto de ajuste de flujo es igual a la lectura del flujo identifique las estaciones en donde el control del punto fijo est siendo utilizado y el tipo (succin, descarga, de retencin o flujo) observe las estaciones en donde cambia el control de un tipo a otro

EVALUACION DEL PROCESO DE CONTROL

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El segundo paso en la evaluacin del proceso de control es determinar el tipo de control primario que ha sido impuesto. Para hacer esto: compare la: - presin de succin con los lmites permisibles de la presin de succin en cada estacin - presin de descarga con los lmites permisibles de la presin de descarga en cada estacin - presin de retencin con los lmites permisibles de la presin de retencin en cada sitio de entrega - lectura del flujo con los lmites permisibles de la tasa de flujo en el sitio de inyeccin. Si las presiones de succin estn cerca del lmite de presin permisible mnimo, el tipo de control primario debe ser el control de la presin de succin. Si las presiones de descarga estn cerca del lmite de presin mximo permisible, el tipo de control primario debe ser el control de la presin de descarga. Si las presiones de succin estn cerca de la presin permisible mxima, entonces el control de descarga aguas arriba debe ser utilizado. El tercer paso en la evaluacin del proceso de control es identificar los cambios potenciales ya sea de la descarga de la unidad de bombeo o prdida por friccin en el oleoducto. Si el cambio de potencial pudiera afectar el balance del oleoducto: identifique los sitios donde el control restringe el cambio identifique los sitios donde el control permite el cambio Si el control impuesto pudiera afectar el balance del oleoducto: cambie el tipo de control para permitir el cambio Si control no impuesto pudiera afectar el balance del oleoducto: cambie el tipo de control para restringir el cambio El paso final en la evaluacin del proceso de control es la evaluacin de la estabilidad del punto crtico: si los cambios en la presiones de succin, carcaza y descarga aguas arriba y la presin de succin aguas abajo del punto crtico son menores que +/- x de las tolerancias establecidas, entonces el oleoducto est balanceado.

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EVALUACION DEL PROCESO DE SELECCION DE LA UNIDAD DE BOMBEO EVALUACION DE UNA OPERACION EN ESTADO ESTABLE

Con el fin de evaluar la seleccin de las unidades de bombeo, el operador debe hacer las siguiente preguntas: Las unidades de bombeo son apropiadas para la tasa de flujo del oleoducto? Hay algunos cambios significativos tales como entregas, inyecciones o cambios en las propiedades del fluido, que puedan afectar la salida de las bombas y la tasa de flujo? Hay riesgo de incrementar la evolucin de problemas en una unidad de bombeo debido a las condiciones de operacin comunes? i) Punto Crtico Presin Potencia Entrega Arranque/Parada Otros Estacin Arranque/Parada Inyeccin Especifique

Estabilidad del Punto Crtico Los cambios en las presiones de succin, carcaza y descarga en el punto crtico son menores que +/- x en los ltimos y minutos? ii) Presiones de Operacin Los puntos de ajuste de succin estn a x de las presiones de succin? Algunas de las presiones de succin estn a x de los lmites permisibles de presin de succin? La diferencia entre la presin de la carcaza y la presin de descarga en cada estacin es mayor que la salida de la unidad de bombeo ms pequea disponible a la tasa de flujo del oleoducto? Alguna unidad de bombeo est operando a la velocidad mnima? Los puntos de ajuste de descarga estn a y de las presiones de descarga? El punto de adjuste de descarga est a y de la presin de descarga en el sitio de inyeccin? Algunas de las presiones de descarga estn a x de los lmites de presin de descarga permisibles?

si si

no no

si si si si si

no no no no no

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iii) Balance Los puntos de ajuste de la tasa de flujo estn a z de las tasas de flujo? Las tasas de flujo estn dentro del rango de a? Ha cambiado algn valor de la presin ms que x en los ltimos y minutos? iv) Tasa de flujo Real

si si si

no no no

Mxima Programada Especial La tasa de flujo del oleoducto cumple con los requerimientos de bombeo? si no v) Actividades de Operacin 1. Arranque/parada Inyeccin dentro de +/- una hora? 1. Arranque/parada Entrega dentro de +/- una hora? 1. Cambio en el crudo mayor a x en la prxima hora? 1. Cambio en el crudo mayor a x en la ltima hora? 1. Cambio en la potencia permisible en la prxima hora? 1. Cambio en la potencia permisible en la ltima hora? Estacin Estacin Estacin Estacin Estacin Estacin

vi) Punto de Inters Actidades Operacionales 1 2 3 4 5 6

Estacin

Seleccin de la Unidad de Bombeo Cambio en el crudo En la Estacin En la Estacin Tipo de Control lleg lleg

Especifique

Indicar el Tiempo Indicar el Tiempo

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vii) Punto de Inters Actividades Operacionales 1 2 3 4 5 6

Estacin

Unidad de Seleccin de la Bomba Cambio en el crudo En la Estacin En la Estacin Tipo de Control lleg lleg

Especifique

Indicar el Tiempo Indicar el Tiempo

viii) Miscelaneos

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1. Es importante saber cundo el oleoducto est en una operacin en estado estable, porque _____.

a) una operacin en estado estable equivale a seguridad, control de calidad y caudal eficiente b) en una operacin en estado estable, se reducen los problemas potenciales en el oleoducto c) en una operacin en estado estable, se simplifican los problemas y la operacin se hace mucho ms fcil d) todas las anteriores

REPASO 2

2. El sitio ideal para medir el balance del oleoducto es _____.

a) punto de inyeccin b) punto crtico c) punto de entrega

3. El primer paso para evaluar el control impuesto en el oleoducto es _____.

a) b) c) d)

determinar el tipo de control primario impuesto evaluar la estabilidad del punto crtico obtener un panorama global de las operaciones identificar los cambios potenciales en la salida de la unidad de bombeo o en la prdida por friccin en el oleoducto

4. El segundo paso para evaluar el proceso de control en el oleoducto es _____.

a) b) c) d)


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5. El tercer paso para evaluar el proceso de control en el oleoducto es _____.

a) b) c) d)


6. El cuarto y ltimo paso para evaluar el proceso de control en el oleoducto es _____.

a) b) c) d)


7. Con el fin de evaluar la seleccin de las unidades de bombeo, el operador debe determinar si _____.

a) las unidades de bombeo son apropiadas para la tasa de flujo? b) hay algunos cambios significativos que puedan afectar la salida de las bombas y la tasa de flujo? c) hay riesgo de incrementar la evolucin de problemas en una unidad de bombeo debido a las condiciones de operacin actuales? d) todas las anteriores

Las respuestas se encuentran al final del mdulo.

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Cuando se aplica el modelo de decisiones a un oleoducto fluyendo, se deben tener en consideracin los siguientes pasos con el fin de asegurar la operacin en estado estable: reconocer la situacin - objetivos organizacionales - objetivos operacionales interpretar el cambio - presin - flujo - balance - seleccin de la unidad de bombeo - control prioritice la operacin - balance del oleoducto - cumplir los requerimientos de bombeo - actividades operacionales - seleccin de unidades de bombeo eficientes y efectivas - tipo y grado de control decidir y planear la tcnica para alcanzar un estado estable mediante el uso del - proceso de comando simple, o - proceso de comandos mltiples implementar el plan - emitir los comandos monitorear y evaluar la operacin - evaluar el control - evaluar la seleccin de la unidad de bombeo - evaluar la operacin en estado estable

RESUMEN

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GLOSARIO

comandos de control absoluto son los comandos que establecen un lmite absoluto, sin tener en cuenta los valores reales de presin o tasa de flujo. (p. 11) comandos de control relativo son los comandos que establecen un lmite que es tantas veces mayor o menor que la presin existente o el valor de la tasa de flujo. (p. 11) control de descarga es el control basado en los lmites de la presin de descarga de la estacin. (p. 9). control de flujo es un lmite operacional basado en la tasa de flujo del oleoducto a travs de la estacin. (p. 9) control de presin es el lmite operacional basado ya sea en la presin de succin del oleoducto o en la presin de descarga en la estacin. (p. 9) control de succin es el control basado en los lmites de la presin de succin de la estacin. (p. 9). estado estable un oleoducto balanceado, operando con la mayor eficiencia, con unidades de bombeo efectivas, con el tipo y grado de control adecuado, en el cual los cambios impuestos son pequeos en magnitud y lentos en desarrollarse. (p. 4) proceso de comando mltiple es un proceso que da como resultado la emisin de comandos de control mltiple. (p. 16) proceso de comando simple es un proceso que da como resultado la emisin de un solo comando de control simple. (p. 15)

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REPASO 11. c 2. b 3. d 4. a 5. c 6. a 7. a 8. e 9. b

REPASO 21. d 2. b 3. c 4. b 5. a 6. d 7. d

RESPUESTAS

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APENDICEInicio del Proceso en Estado Estable

Se encuentra en el oleoducto balanceado?

no

si

Cumple la tasa de flujo los requerimientos de bombeo?

no

Es la actividad una rutina en estado no estable?

si

si

Existe alguna Operacin en los siguientes X minutos?

si

Es la actividad una rutina en estado no estable?

no

no

Proceso: Mantener el Balance

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Proceso: Crear Balance

Estado no EstableProceso: Incremento de la Tasa de Flujo

Existe un aumento en la tasa de flujo requerida?

no

Proceso: Disminucin de la Tasa de Flujo

Es la actividad una tarea rutinaria en estado no estable?

no

Proceso: Estado no Estable Tarea no Rutinaria

si Proceso: Estado no Estable Tarea Rutinaria

Puede ser afectado el balance del oleoducto?

si

Proceso: Prevenir el Desbalance

Proceso de Evaluacin Control

Proceso de Evaluacin Seleccin de la Unidad de Bombeo

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PROCESO: MANTENER EL BALANCE DEL OLEODUCTO

Identificacin del Proceso

Eliga el Tipo Primario de Control

Control de Descarga

Control de Succin

Control: Lugar de Inyeccin Control: Punto Crtico

Control: Otras Estaciones

Control: Lugar de Entrega

Evaluar los Resultados

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PROCESO: PREVENIR EL DESBALANCE DEL OLEODUCTO

Identificacin del Proceso

Control: Lugar de Inyeccin Control: Punto Crtico

Control de Succin: Lmites Permiscibles

Control de Succin: Lmites Permisibles

Control de Succin: Otras Estaciones


Evale los Resultados

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PROCESS: DISMINUCION DE LA TASA DE FLUJO

"Identicicacin" del Proceso

Elija el Tipo Primario de Control

Control de Descarga

Control de Succin

"Reconocimiento" del Proceso

"Reconocimiento" del Proceso

Control: Lugar de Inyeccin

Options: Lmites Permisibles

Control de Descarga

Opcin: A

Opcin: B



Control de Succin

Control de Succin




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Opcin A

si la diferencia entre la presin de succin y la mxima presin de succin permisible para cada estacin es GRANDE (es decir mayor de 50 psi (344.5 kPa)). si la diferencia entre la presin de succin y la mxima presin de succin permiscible para cada estacin es PEQUEA (es decir menor de 50 psi (344.5 kPa)).

Opcin B

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PROCESO: CREAR BALANCE

"Identificacin" del Proceso

Proceso: Secuencias de Mandos

Opcin: A

Opcin: B

Opcin: C

Control: Inyeccin

Control: Inyeccin

Control: Inyeccin

Control: Succin

Control: Descarga

Control: Flujo

Control: Entrega

Control: Entrega

Control: Entrega


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Opcin A si las presiones de succin se encuentran cerca de los lmites mnimos permisibles, utilice succin, Retencin. Opcin B si las presiones de descarga se encuentran cerca de los lmites mximos permisibles, utilice descarga, Retencin. Opcin C si los controles de flujo se encuentran cerca de los lmites mximos mnimos permisibles.

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PROCESO: AUMENTO EN LA TASA DE FLUJOConfirme el Incremento de la Tasa de Flujo

"identificacin" del Proceso

Proceso"Secuencias de Mandos"

Opcin: A

Opcin: B

Opcin: B

Lento

Rpido

Lento

Rpido

Lento

Rpido

Control: Inyeccin

Control: Inyeccin

Control: Inyeccin

Control: Inyeccin

Control: Inyeccin

Control: Inyeccin

Control: Entrega

Control: Lmites Operacionales

Control: Entrega


Control: Entrega


Control: Succin

Control: Descarga

Control: Succin

Control: Descarga

Control: Succin

Control: Descarga

Control: Entrega

Control: Entrega

Control: Entrega

Evaluacin de los Resultados

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Opcin A si las presiones de succin se encuentran cerca al lmite mnimo de presin permisible, la tasa de flujo se incrementar desde el punto de inyeccin hasta el punto de entrega. Opcin B si las presiones de succin y descarga se encuentran cerca del lmite mximo de presin permisible, la tasa de flujo se aumentar desde el punto de inyeccin hasta el punto de entrega. Opcin C si las presiones de succin se encuentran 50 psi. (344.5 kPa) por encima del lmite mnimo permisible y 50 psi (344.5 kPa) por debajo del lmite mximo permisible, y las presiones de descarga se encuentran 100 psi (689 kPa) por debajo del lmite mximo permisible, la tasa de flujo se incrementar desde el punto de inyeccin hasta el punto de entrega simultneamente

Factores de conversin: Variables mostradas en las pantallas de los mdulos Cabeza/Elevacin Distancia Flujo Presin Presin Unidades Para Convertir a: Pies Millas m3/h psi psi Metros Kilmetros Bbl/hr kPa kgf/cm2 Multiplicar por: 0.3048 1.609 6.29 6.89 7.042E-2

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Operaciones en Estado Estable

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