CAPITULO I

EL PROBLEMA

Planteamiento del Problema

Al definir medición de variable podemos decir que es el proceso que se

realiza mediante un plan explicito y organizado para clasificar y frecuentemente

cuantificar los datos que puedan suministrar conductas observables relacionadas

con las variables en estudio.

Durante la última década, la evolución tecnológica en el sector electrónico y

las comunicaciones, ha propiciado la aparición de nuevos sistemas de medición de

nivel para el control y gestión de inventarios en el sector industrial. Unos de los

beneficios básicos que proporciona la instalación de un sistema de medición de

nivel preciso, es mejorar la calidad del proceso, ya que la utilización de nuevas

tecnologías combinadas con los avances en el sector electrónico, proporciona

medidas de mayor fiabilidad y precisión dando lugar a mejoras en la calidad del

producto.

La planta de mejoramiento de crudo Petrolera Petromonagas S.A., posee un

sistema (HTG) de medición de nivel de tanques de recibo y tratamiento nafta

enlazado con un sistema de control distribuido Honeywell TPS (Total Plant

Solutions) el cual es el encargado de monitorear, procesar, controlar y registrar la

información proveniente de campo de las diferentes variables de proceso, de tal

manera de lograr el monitoreo y control total del patio de tanques de la planta de

forma automatizada. El sistema de medición de nivel (HTG) de la planta posee

varios componentes siendo uno de ellos el sistema de instrumentación

transmisores, HIU, HIM y OPC, cuyas funciones principales son las de monitoreo

de variables existentes en los tanques para lograr una acción segura, el cual se

ameriten en el momento de presentarse alguna condición de operación fuera de los

parámetros de operación establecidos. Con el sistema de medición actual el

personal de operaciones ha reportado en repetidas oportunidades problemas a

nivel de comunicación en el sistema de medición de tanques (perdida de señal,

lectura de nivel) o lectura errónea trayendo como consecuencia problemas al

momento de inyección de nafta en los procesos de producción de crudo comercial.

Este problema o desviación en la medición se ha debido a que el sistema no

calcula la densidad del producto cuando el nivel del tanque esta por debajo del

40% (esto ocurre actualmente y existen cartas de reclamo de los buques por falta

en el volumen del crudo de despacho). Al tener cualquier desviación de la

densidad, por muy pequeña que sea se puede tener una desviación hasta de 5% de

nivel real en el tanque. Por otra parte este sistema esta obsoleto y no se están

fabricando las partes, es decir no se dispone de repuesto a corto plazo para la

reparación al momento de fallar alguno de sus dispositivos perdiendo la

comunicación, adicionalmente este sistema no es el estándar en sistema de

medición de tanques debido a su desviación en medición y su vulnerabilidad a

cambios en el proceso.

Partiendo de los planteamientos anteriormente expuestos, se presenta una

propuesta para el mejoramiento de los sistemas de instrumentación para medición

de nivel y la sala de control en la planta de mejoramiento de Petromonagas S.A.

esto permitirá el control de nivel de los tanques de nafta y con esto prevenir

contratiempos en el proceso y/o equipos que llevan a la perdida de producción.

Con la migración del sistema de medición de nivel de tanques por radar mejoraría

la información de eventos al momento de recibo de producto, procesamiento e

inyección de nafta en los procesos de producción de crudo comercial, mejorando

los tiempos de respuesta en el análisis de cálculos de densidad, temperatura del

producto, volúmenes y así se puede tener una confiabilidad en el inventario del

producto, evitando así el aforamiento manual produciendo retardo en el proceso

de transferencia del producto, que causan contratiempos en el proceso afectando

los tiempos de producción también la exposición de operadores en tanques que

poseen concentraciones no permisibles.

Por lo expuesto anteriormente surgen las siguientes interrogantes:

¿Cuál será la descripción actual del sistema de medición de nivel de los

tanques de nafta de la Planta de Mejoramiento y despacho de crudo Petromonagas

S.A. a fin de conocer su precisión, sensibilidad y estabilidad?

¿Cómo determinar las causas de las distintas fallas presentadas por el

sistema de medición objeto de estudio a fin de conocer los impactos de los

factores que la determinan?

¿Cuál seria la propuesta para mejorar el sistema de medición de nivel de los

tanques de nafta a fin de reducir los efectos de las causas que lo determinan?

Objetivos de la Investigación

Objetivo General

Proponer mejoras al sistema de medición para nivel en los tanques de Nafta

de la empresa Mixta Petromonagas S.A. Barcelona Estado Anzoátegui. 2015

Objetivos Específicos

Describir la situación actual del sistema de medición para nivel en los

tanques de nafta, con la finalidad de conocer la precisión, sensibilidad y

estabilidad de dicho sistema.

Identificar las causas que originan la situación actual del sistema de

medición para nivel en los tanques de nafta, con el fin de establecer su impacto

sobre la problemática planteada.

Formular propuestas de mejoras del sistema de medición para nivel en los

tanques de nafta, con el fin de minimizar los problemas de mayor impacto.

Justificación e Importancia

Con la mejora del sistema de medición de nivel de tanques de

almacenamiento de nafta se obtendría excelentes resultados en la información de

eventos al momento de recibir dicho producto, minimizando los tiempos de

respuesta en el análisis de cálculo de densidad y volúmenes, mediante la cual se

puede tener una confiabilidad en el producto evitando así el aforamiento y

mediciones manuales que producen retardos en el proceso de transferencia de

producto causando contratiempos en el proceso.

A demás de poder realizar un monitoreo continuo de los eventos, se tendría

un registro de estos, permitiendo salvar la información, crear gráficos, tablas, para

realizar informes posteriores para la evaluación de los procesos, equipos,

beneficiando así el mejoramiento continuo de estos y a su vez la programación de

mantenimiento. Siendo la propuesta de gran importancia ya que el mejoramiento

del sistema de control electrónico para nivel en los tanques de nafta impactaría

positivamente en la rentabilidad de la misma.

CAPÍTULO II

MARCO REFERENCIAL

Antecedentes de la Investigación

Con el fin de llevar a cabo el desarrollo del presente proyecto, fue necesaria

la revisión de otros estudios ya realizados que guardan relación con el tema de

esta investigación, estos sirvieron de apoyo y guía para la realización del mismo.

Sánchez, F., (2002). Desarrollo de una Ingeniería Conceptual-Básica

para la automatización del proceso de recibo y despacho de crudo para el

tanque 170.001 perteneciente al patio de tanques de Jusepín. Instituto

Universitario Politécnico Santiago Mariño.

El objetivo principal de este trabajo fue desarrollar la ingeniería Conceptual-

Básica para la automatización del proceso de recibo y despacho de crudo para el

tanque 170.001 perteneciente al patio de tanques de Jusepín. Inicialmente se

identificaron una cantidad de problemas en el proceso, luego se diseñó la filosofía

de control automático del proceso, posteriormente se realizaron una serie de

documentos tales como: plano de tuberías y procesos (DTI), especificaciones de

los instrumentos, filosofía de operación, sistemas de paros de emergencia, entre

otros. El aporte obtenido para la presente investigación, tiene que ver con los

documentos a generar en una ingeniería básica, además de los criterios para la

filosofía de control mediante diagramas causa-efecto.

Figueroa, C., (2002). Diseño de un sistema de Control Automático para

la dosificación de ingredientes en la preparación de productos lácteos de la

empresa Pastor, C.A. Maturín Edo. Monagas. Instituto Universitario

Politécnico Santiago Mariño.

La meta de este proyecto fue diseñar un Sistema de Control Automático

para la dosificación de ingredientes en la preparación de productos lácteos de la

empresa PASTOR, C.A. La misma se basó en la selección de instrumentos y la

aplicación del PLC para mejorar el sistema de control, y por ende la calidad del

producto final. El aporte de este trabajo está en la aplicación de los Autómatas

Programables PLC, en los sistemas de control utilizando una metodología para su

selección.

Mata, A (2003). Propuesta para la optimización del sistema de control

para el almacenamiento y distribución de agua potable de la urbanización

Las Cayenas de la ciudad de Maturín, Edo. Monagas. Instituto Universitario

Politécnico Santiago Mariño.

Proponer la optimización del sistema de control para el almacenamiento y

distribución de agua potable de la urbanización Las Cayenas de la ciudad de

Maturín, Edo-Monagas. En este proyecto el autor realiza un estudio del sistema en

servicio para determinar los requerimientos, y realizar la selección de

instrumentos, válvulas, PLC (Controlador Lógico Programable), además de

diseñar el sistema de control, y realizar los diagramas de procesos y conexionados

correspondientes a la propuesta de optimización de control. El aporte de este

trabajo fueron los criterios de selección de instrumentos según las normas y

estándares de aplicación, además de la metodología para el desarrollo de los

diagramas de conexión y de procesos (DTI, P&ID).

Bases Teóricas

Las bases teóricas sustentan y fundamentan la investigación, permitiendo

aclarar de forma general dudas sobre temas relacionados con la propuesta.

Sistema de medición de tanques

Los sistemas radar Saab, combinados con tecnologías basadas en

transmisores de radar, presión y sensores de temperatura formas lo que se

denominan Sistemas Híbridos, proporcionando una mayor precisión y dando lugar

a un completo sistema de gestión de inventarios. Los elementos básicos que

forman un sistema híbrido son el transmisor radar, transmisor de presión

hidrostática y sensores de temperatura, esta combinación de instrumentos permite

al usuario controlar de modo preciso transferencias de producto (crudo) en

volumen y masa. Este sistema también nos proporciona el máximo número de

variables medidas online: nivel, volumen, masa y densidad).

El propósito principal de un sistema de medición de tanques, es monitorear

y controlar de manera segura y automática la variable de nivel como variable

principal, también la temperatura, volumen y densidad entre otras, manteniendo

los inventarios en patio de tanques o en cualquier proceso en la industria,

facilitando el trabajo al personal de operaciones en forma segura y confiable,

manteniendo la operatividad y protección del personal, equipos e instalaciones.

(Saab Rosemount, 2005).

En el sistema de medición e inventario de tanques opera con las siguientes

tareas, ver figura 1:

• Transferencia de custodia

• Control de inventario

• Balance de Masa / Estimación de pérdidas

• Detección de fugas

• Protección contra el llenado excesivo

Figura 1. Arquitectura básica del sistema:

Temperatura

Sensores de temperatura Pt100, Cu90 conectados directamente en el REX,

Estos pueden combinarse con display remoto reduciendo el costo de cableado.

Sensor de nivel de agua

Con amplio rango de temperatura 0-120 grados centígrados, alta precisión

con una versión especial para crudo, configuración Hart.

Integración de los sistemas de instrumentación

La unidad de control de campo FCU será la encargada de procesar los datos

medidos y enviados por los transmisores de nivel por radar (LT's), a su vez la

FCU se conectará al sistema de control de la planta para mostrar al personal de

operaciones valores instantáneos y en tiempo real de nivel, temperatura, presión,

nivel de interfaz de agua libre. El sistema de Control, tomará la data bruta de

nivel, presión y temperatura para realizar a cada tanque cálculos de: inventario de

volumen bruto, volumen neto, densidad y masa; todos estos datos se calculan

según las normas API e ISO actualizadas, incluidas en el software.

Este sistema de medición tipo radar permitirá la visualización de las

variables de proceso requeridas, tanto de forma local como en forma remota,

desde las consolas del Sistema de Control Distribuido (DCS) instaladas en la Sala

de Control del Mejorador.

Módulos de entrada y salida DCS

El Módulo de Entrada tiene como función adquirir la información del

campo suministrada por los transductores y acondicionarla a sus niveles de

operación. El Módulo de Entrada permite el manejo de información discreta y

analógica, siendo el tratamiento de cada una diferente. La información discreta

normalmente es tomada directamente y viene representada como dos niveles de

voltaje, siendo esto convertido en información digital por el Módulo de Entrada, a

fin de poder ser procesada.

Módulo de comunicación

Este módulo se encarga de codificar la información recibida del campo para

poder ser transmitida por los canales de comunicación; de igual manera la

información recibida de la Estación Maestra, es procesada por este Módulo y

descodificado.

Motivado a que la transmisión de información es realizada entre equipos

remotos y mediante el uso de canales de comunicación con ancho de banda

limitado, se requiere que la información sea adecuada y codificada en forma

idónea, incluyendo métodos de verificación de error.

Unidad central de procesamiento (CPU)

La unidad central de procesamiento es parte principal del sistema DCS,

debido a que esta controla todas las operaciones, además posee la capacidad de

leer e interpretar las instrucciones cargadas en la memoria, procesamiento lógico

booleana, temporización, secuenciamiento, suma, resta, multiplicación, división y

en base a los datos de entrada toma decisiones sobre las señales de salida. En

figura 2 se muestra el diagrama de funcionamiento del CPU.

Figura 2. Diagrama de funcionamiento del CPU, P.22, Balcells, J, (1997).

Memoria

La memoria es un lugar donde se almacena el programa principal y toda la

data inherente a la Lógica de control.

Según su tipo pueden ser: ROM (Reda Only Memory), RAM (Randon

Acess Memory). PROM (Programmable Read only Memory), EEPROM

(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory).

Según su capacidad la memoria de los DCS puede ser vista como un

conjunto de celdas que almacenan unidades de información, de acuerdo al sistema

binario "1" y "O".

Fuente de poder

La fuente de poder tienen la función de suministrar y regular tensión, a la

vez que sirve de protección para otros componentes del sistema, es por ello que la

fuente de poder juega un papel muy importante en la operación total del sistema.

Este debe ser considerado como el elemento líder en confiabilidad e integridad del

sistema por su responsabilidad no sólo de proveer voltaje DC a los componentes

internos del sistema (procesador, memoria y E/S). El sistema de suministro de

poder provee la tensión DC para el circuito lógico del CPU y los circuitos de E/S.

(Creus, 1999).

Sistema de Variables

En relación con esta investigación el conjunto de variables está centrado en

una variable principal que es el sistema de medición para nivel y las variables

secundarias como temperatura, densidad y volumen del nafta almacenado. Los

parámetros principales del área de almacenamiento de crudo son monitoreo y

control de nivel al principio y final de la transferencia de nafta del patio de

almacenamiento de la planta hasta el muelle de despacho, temperatura del

producto, densidad (gravedad Api) y el volumen total observado el cual se calcula

a partir de la tabla de capacidad del tanque según su diseño.

Este sistema podrá corregir cualquier desviación con respecto a la tabla de

capacidad del tanque si el diseño es de techo flotante tornando en cuenta la

expansión de la pared del tanque, esto se debe gracias a un sensor puntual múltiple

de temperatura que conforma este sistema para realizar el cálculo de volumen de

nafta presente . Con la característica múltiple puede determinar la cantidad de

agua acumulada en el tanque.

Por consiguiente y en virtud de lo expuesto anteriormente se plantea la

instalación de un sistema de medición para el control de nivel en el área de

almacenamiento e inventario de nafta con el fin de mejorar las operaciones en la

planta Petromonagas PDVSA. De esta manera se obtendrá una alta confiabilidad y

sus inventarios de almacenamiento y transferencia en el despacho con un nivel

mínimo de fallas eliminando los contratiempos.

A través del cambio tecnológico se garantizan los registros para el

monitoreo de sus operaciones, representando en totalidades sistema de variable

perteneciente a esta investigación.

Operacionalización de las variables

Variable de estudio: Sistema de Medición para Nivel.

Definición conceptual

Un Sistema de Medición paa Nivel es un conjunto de elementos que

permiten medir y controlar la interface liquido-líquido y liquido-sólido.

Definición operacional

Para efectos de esta investigación un sistema de medición para nivel, se

refiere al conjunto de elementos que conforman dicho sistema para conocer la

cantidad de producto almacenado, proporcionando mayor confiabilidad,

disponibilidad y tiempo de transferencia, dando lugar a mejoras en la calidad del

producto. (Cuadro 1).

Variable (Def. Operacional) Dimensiones IndicadoresUn sistema de medición para nivel, se refiere al conjunto de elementos que conforman dicho sistema para conocer la cantidad de producto almacenado, proporcionando mayor confiabilidad, disponibilidad y tiempo de transferencia, dando lugar a mejoras en la calidad del producto.

Precisión Capacidad del sistema para generar mediciones óptimas.

Optimización en la respuesta de alarma de los niveles pico (muy alto o muy bajo).

Sensibilidad Mayor percepción en las señales.

Menor detección de falsos niveles.

Estabilidad Mayor rapidez del sistema en estabilizarse.

Seguridad de funcionabilidad.

Operacionalización de variables. Cuadro Nº 1.

Marco Institucional.

Reseña

PETROMONAGAS, S.A., fue constituida y domiciliada en Caracas,

Venezuela, el 21 de febrero de 2008, originalmente inscrita en el Registro

Mercantil Registro Mercantil Segundo de la Circunscripción Judicial del Distrito

Capital, Estado Bolivariano de Miranda, bajo el Tomo 25-A-Sgdo, Nº 53.

Previa esta constitución, en fecha 26 de febrero pero de 2007, se dicta el

decreto 5.200 con rango, valor y fuerza de Ley de Migración a Empresas Mixtas

de los Convenios de Asociación de la Faja Petrolífera del Orinoco, así como de

los convenios de Exploración a Riesgo y Ganancias Compartidas, el cual fue

publicado en Gaceta Oficial Número 38.617 del mismo año.

Entre los aspectos más relevantes del decreto 5.200, fue que la Corporación

Venezolana de Petróleo CVP, conformó una COMISIÓN DE TRANSICIÓN,

para que cada asociación que migrara, es decir todas y cada una de las empresas

transnacionales que operaban en la Faja Petrolífera del Orinoco, unas como

empresas mixtas y otras como asociación estratégica (Ameriven, Cerro Negro,

Sincor, Petrozuata, Sinovensa) se les garantizó la absorción del personal de cada

una de ellas, tanto fijo como contratados, migrando así más de 10 mil trabajadores

y trabajadores a Petróleos de Venezuela S. A., proceso que se cumplió el 30 de

abril de 2007.

El mejorador se encuentra ubicado dentro del Complejo Industrial Petrolero

Petroquímico General José Antonio Anzoátegui, está ubicado aproximadamente a

16 Km. de la Capital del Estado Anzoátegui, Barcelona.

El Mejorador es una instalación diseñada para elevar los grados API del

crudo diluido (DCO) de 8.5 °API a 18 °API.

En el Mejorador de Crudo Extrapesado Diluido (DCO) proveniente de

COPEM a través del sistema de oleoductos, es desalado antes de cualquier otro

proceso con el fin de proteger todas las unidades aguas debajo de la corrosión.

Luego el proceso de destilación remueve el diluente y algunos destilados del

crudo desalado, dejando solo residuos en el fondo de la unidad destiladora. El

diluente pesado removido es reciclado hacia el Centro de Instalaciones de

Producción (COPEM).

Una parte de los residuos obtenidos en la Unidad de Destilación son

procesados a través de la Unidad de Coquización Retardada. La porción restante y

los destilados del proceso de destilación son mezclados con los líquidos obtenidos

de la Unidad de Coquización Retardada para producir Crudo Sintético (SCO).

La Unidad de Coquización Retardada (DCU, por sus siglas en inglés) es el

componente más importante del Mejorador. En ella se procesan los residuos para

producir un rango de productos que incluyen: gases livianos, nafta, destilados,

gasóleo de coque liviano (LCGO), gasóleo de coque pesado (HCGO) y coque.

Los productos líquidos (LCGO, HCGO), son mezclados para producir

Crudo Sintético (SCO) que es despachado por el Petroterminal de JOSE. Por otro

lado, el coque y el azufre producido son embarcados desde las instalaciones de

Petrozuata.

Los gases ácidos, de la Unidad de Tratamiento y Regeneración de Amina y

de la Unidad Removedora de Aguas Agrias (ARU), son tratados en la Unidad de

Recolección de Azufre en donde se obtiene azufre líquido, el cual es solidificado

en la Unidad de Solidificación de Azufre (SSU).

La Nafta del DCU llega como alimentación a la Unidad Recuperadora de

Gas, aquí es estabilizada para alimentar la Nafta, en el cual se somete a un proceso

de reacción en donde se saturan las oleofinas y diolefinas antes de ser enviado al

pool de diluente a COC.

Los gases livianos son quemados en el Mejorador como combustibles. Los

destilados, la nafta hidrotratada, gasóleo y residuos son mezclados

proporcionalmente para la producción de Crudo Sintético de aproximadamente 18

ºAPI.

Razón Social de la Empresa

PDVSA Petromonagas, S.A. Autopista Rómulo Betancourt. Complejo

Industrial José Antonio Anzoátegui. Parcela Sur 5, Frente al Portón Nº 7.

Barcelona, Estado Anzoátegui.

Figura 1.1 Empresas ubicadas en el Complejo Industrial, Petroquímico y Petrolero José Antonio Anzoátegui (PDVSA Petromonagas, 2010).

Misión

Producir y mejorar hidrocarburos de manera eficiente, cumpliendo con los

compromisos adquiridos, en armonía con el ambiente. Asegurando el Desarrollo

Endógeno del entorno; alineados con el Plan de la Nación, transformando lo

obtenido en ganancias para el pueblo con un adicional para nuestros socios que

corresponde al retorno de su inversión manteniendo las premisas establecidas por

nuestro ente garante.

Visión

Optimizar los recursos asignados, e innovar al mínimo el costo de inversión

para obtener el máximo de beneficios que serán retribuidos en planes para la

nación: mejorar la calidad de vida, gestión empresarial y generar ganancias para el

pueblo.

Organización de la Empresa

Actualmente, Petromonagas S.A., contempla dos gerencias principales que

dependen de la Gerencia Nacional de Venezuela. Éstas son la Gerencia de

Operaciones y la Gerencia del Mejorador.

La Gerencia de Operaciones es responsable del Centro de Instalaciones de

Producción (CPF), donde se lleva a cabo la perforación de los pozos petroleros y

el crudo es diluido con nafta para su transporte. Mientras que la Gerencia del

Mejorador es responsable del funcionamiento de las instalaciones del Mejorador

ubicado en el Condominio Industrial de Jose.

Bajo la Gerencia del Mejorador, se encuentran cinco departamentos:

• Departamento de Mejora de Confiabilidad.

• Departamento de Mejora de Producción.

• Departamento de Optimización de Recursos.

• Departamento de Seguridad, Higiene y Ambiente

• Departamento de Recursos Humanos.

El trabajo desarrollado durante esta pasantía corresponde al Departamento

de Mejora de Confiabilidad del Mejorador Jose, el cual es fundamental para llevar

a cabo la visión y misión de la empresa.

El siguiente Organigrama contempla la Gerencia del Mejorador:

Figura 1. Organigrama del Mejorador Petromonagas.

Descripción del proceso en el Mejorador

A través de sistemas de oleoductos, el Crudo Diluido (DCO) proveniente

del Centro de Instalaciones de Producción (CPF) se transporta al Mejorador. En la

Unidad Desaladora (DSU) es procesado, con la finalidad de disminuir el

contenido de agua y sales disueltas y así proteger a las unidades aguas abajo de la

corrosión. Posteriormente pasa a la torre fraccionadora de la Unidad Recuperadora

de Diluente (DRU), donde se destila para obtener: Residuo atmosférico y

Destilados atmosféricos (vapores de cabecera, nafta liviana, diluente y gasoil

atmosférico). Los vapores de cabecera son parcialmente condensados y el gas

proveniente de la Unidad Recuperadora de Diluente (DRU) se envía a la Planta de

Gas de Coque (CGP). Cuarenta y ocho mil barriles diarios (48 KBPD) de residuo

atmosférico alimentan la Unidad de Coquización Retardada (DCU), el resto se

envía al Mezclador junto con los Destilados Atmosféricos para ser mezclados con

destilados y gasoil provenientes de la Unidad de Coquización Retardada (DCU).

El diluente removido es enviado a tanques de almacenamiento para su posterior

reutilización en el Centro de Instalaciones de Producción (CPF).

La Unidad de Coquización Retardada (DCU) es el componente más

importante del Mejorador. Ésta procesa el Residuo Atmosférico para producir

diversos productos que incluyen gases livianos del petróleo, nafta, destilados,

gasoil y coque. Los destilados y el gasoil son mezclados para producir Crudo

Sintético (SCO) que se embarca en el terminal de Jose. El coque se transporta en

camiones hacia las instalaciones de manejo de sólidos de Petrozuata.

La Nafta sin tratar proveniente de la Unidad de Coquización Retardada

(DCU), alimenta la Hidrotratadora de Nafta (NHT), donde se produce la

saturación de oleofinas previa a la mezcla con otros componentes para producir

Crudo Sintético (SCO). Los gases generados en NHT son tratados por la Planta de

Gas de Coque (CGP).

La Unidad de Regeneración de Aminas (ARU) regenera la amina rica

proveniente de la Planta de Gas del Coque (CGP) y de la Hidrotratadora de Nafta

(NHT) para luego retornarla a estas unidades en forma de amina pobre

regenerada. El gas ácido que se 11 desprende de este proceso y el gas agrio

proveniente de la Unidad de Despojamiento de Aguas Agrias (SWS), son

enviados a la Unidad Recuperadora de Azufre (SRU), donde se recupera el azufre

contenido en estas corrientes.

La Unidad de Despojamiento de Aguas Agrias remueve el sulfuro de

hidrógeno (H2S) y amoníaco presente en las distintas corrientes de aguas agrias

generadas en las unidades de proceso de la planta.

Las pastillas de azufre se obtienen en la Unidad de Solidificación de Azufre

(SSU) se transporta en camiones hacia las instalaciones de manejo de sólidos de

Petrozuata.

La Unidad de Purificación de Hidrógeno suministra hidrógeno fresco de

reposición a la Unidad de Hidrotratamiento de nafta para llevar a cabo la reacción

y servir como medio de enfriamiento.

Los gases livianos del petróleo se queman como combustible para el

Mejorador y el exceso es exportado una planta petroquímica del condominio.

Figura 2. Esquema del Proceso del Mejorador.

Definición de términos básicos.

Acondicionamiento de señal (I): Elemento o elementos de un sistema de

medida o control que procesan la señal procedente de un transductor bien para

adecuarla a un nuevo formato, bien para mejorar su calidad (Instrumentación

Electrónica moderna y técnicas de medición, P.12).

API: American Petroleum Institute.

Banda ancha: Termino usado para referirse al medio de transmisión, capaz

de dejar pasar señales de gran tamaño. Frecuentemente usado para señales de más

de 19,2 Kbps. En el contexto de redes locales el ancho de banda se refiere al uso

de cable multiplexado en frecuencia. (Enciclopedia Temática, Tomo I, p.134).

Bus: Medio de transmisión, usualmente cable plano multifilar, coaxial o

fibra de óptica. Este término es normalmente asociado a redes. (E. Temática,

Tomo I, p.145).

Control procesos: Es un sistema en el cual se compara continuamente el

valor instantáneo de la condición controlada por ejemplo un flujo, presión ó

temperatura, con el valor deseado y se hace una corrección que depende de la

desviación entre los dos valores. (Manual de control de procesos. Cied, p.1-7.)

CPU: La unidad central de procesamiento CPU es un microprocesador que

ejecuta en forma cíclica el programa elaborado y almacenado en memoria por el

usuario. (Manual PLC-5 Allen l3radley, p. 2).

Error: Desviación a partir del valor real de la variable medida. Una medida

del error es la incertidumbre, diferencia entre los valores máximo y mínimo

obtenidos en una serie de lecturas sobre una misma dimensión constante

(Instrumentación Electrónica moderna y técnicas de medición, p. 14).

Fibra óptica: Transmisión de rayos luminosos, normalmente modulada con

información de la portadora, a través de fibras plásticas o de vidrios.

(Enciclopedia Temática, Torno I, p.195).

Ingeniería Básica: Comprende el nivel de anteproyecto, incluyendo

estimaciones preliminares de costos, en esencia consiste en el delineamiento de la

obra, de forma tal que sea posible dentro de los límites establecidos el costo y

beneficio con la realización del proyecto.

Instrumentación: La instrumentación es una ciencia que se encarga de la

medición de variables con el objetivo de mantener el dominio de esta, por medio

de un lazo de control. Existen elementos básicos que interactúan como lo son: El

proceso, El elemento de medición, El elemento final de control. (Manual de

control de procesos. Cied, p.1-12.)

Interface: Punto de interconexión usualmente entre equipos. (Enciclopedia

Temática, Tomo II, p.24).

Lenguaje de programación: Conjunto de normas «Lingüísticas» que

permiten escribir un programa y que este sea entendido por el ordenador y pueda

ser trasladado a ordenadores similares para su funcionamiento en otros sistemas...

(Enciclopedia Británica, Tomo IV, p.424).

Medición: La medición en procesos se refiere en la utilización de un

instrumento como un medio físico para determinar el valor de una variable, la

medición puede ser directa o indirecta. (Bentley, John P. SISTEMAS DE

MEDICIÓN. Principios y aplicaciones, p. 20).

Presión: La presión es una fuerza por unidad de área, P= Fuerza/Área. La

unidad de medida en el S.I. es el pascal (Pa) aunque suelen emplearse otras

unidades tales como atmósferas, bar, y libras por pulgada cuadrada (psi). EI pascal

es un newton por metro cuadrado. (Creus, Antonio. INSTRUMENTACION

INDUSTRIAL, p. 71).

Programa: Sinónimo de software, el conjunto de instrucciones que ejecuta

una ordenador o computadora. (Enciclopedia Microsoft. Encarta 2002).

Rango (range): Conjunto de valores que están comprendidos dentro de los

límites superior e inferior de la capacidad de medida o transmisión del

instrumento. Viene expresado estableciendo los dos valores extremos, ejemplo

20--150 °C; O--200 °C. (Bentley, John P. SISTEMAS DE MEDICIÓN.

Principios y aplicaciones, p. 20).

Resolución: Algunos instrumentos se caracterizan por una salida que crece

en una serie de escalones o saltos discretos en respuesta a un aumento continuo en

la entrada. La resolución se define como el mayor cambio en la entrada que puede

ocurrir sin cambio correspondiente en la salida. (Bentley, John P. SISTEMAS DE

MEDICIÓN. Principios y aplicaciones, p. 21).

Señal: Salida que emana del instrumento. Información representativa de un

valor cuantificado.

Transferencia (Informática): Enviar datos a través de un canal de

computador o bus. www.enciclopediainformatica.com/ consulta/ transferencia

(Consulta 14 de septiembre 2006)

UCN: Una red de control universal es aquella cuya función principal es el

manejo y transferencia de información entre sus diferentes nodos y/o

componentes relacionada al control de procesos industriales. (Honeywell (2006),

Manual FSC-System, p.24).

Aforación: Es una técnica de medición manual de nivel, usando una cinta o

una varilla de nivel graduada, con fines de verificación para la calibración y la

verificación del funcionamiento del medidor.

Calibración: Conjunto de operaciones que establecen, bajo condiciones

específicas, la relación entre valores de cantidades indicadas por un instrumento o

sistema de medición, o por un material patrón o de referencia, y los valores

correspondientes a los establecidos como estándares.

Certificación: Calibración y ajuste, si es requerido, avalada por un ente

autorizado, mediante un informe o certificado de haber realizado alguna acción de

calibración y ajuste siguiendo un procedimiento. La certificación garantiza la

trazabilidad de la medición.

Certificado de calibración: Un certificado emitido por una entidad,

organismo o empresa especializada, legalmente autorizada para ello, en el cual

consta la calibración correcta efectuada de un equipo de medición en una fecha

determinada.

Densidad: Cantidad de masa de una sustancia contenida en una unidad de

volumen, a una temperatura dada.

Elemento de medición: Parte del sistema de medición que interpreta las

variaciones generadas por el elemento primario y proporciona una lectura

asociada a la variable que se desea medir.

Elemento intrusivo o no intrusivo: Elemento primario que puede o no estar

en contacto directo con el proceso para poder censar la variable.

Elemento Primario: Parte del sistema de medición directamente en contacto

con el proceso.

Elemento Secundario: Equipo auxiliar y complementario del elemento

primario de medición.

Elemento Terciario: Sistema o programa-software que recoge, configura o

interpreta datos e información producidos por los elementos primarios y

secundarios.

Error aleatorio: Error causado por variaciones temporales y espaciales de

las magnitudes que influyen en la medición y que son imposibles de predecir.

Error de medición: Diferencia entre el resultado de una medición y el valor

verdadero del mensurando.

Error máximo permisible de un medidor: Valor extremo del error permitido

por especificaciones, reglamentos, etc...

Error sistemático: Error causado consistentemente por el efecto de alguna o

varias magnitudes que influyen en la medición.

Exactitud: Cualidad que refleja el grado de proximidad entre los resultados

de las mediciones y los valores verdaderos de la variable medida.

Fiscalización: Acto en el que se establece la medición de cantidades y

calidades de manera automatizada y certificadas por el MEM, a ser utilizadas para

el cálculo del pago de impuestos y regalías.

GESGAS: Programa corporativo para cálculo de volumen de productos a

venta.

Incertidumbre de la medición: Parámetro asociado al resultado de una

medición que caracteriza la dispersión de los valores que pudieran ser atribuidos

razonablemente al mensurando.

Niveles de incertidumbre permitidos: De acuerdo con el propósito de la

medición, se establecen los siguientes valores de incertidumbres:

Clase Gl: Medición fiscal y/o transferencia de custodia de gas con alto

contenido de C2+ ó de alto valor económico: mejor que 1%

Clase G2: Medición fiscal y/o transferencia de custodia de gas metano:

mejor que 2 %

Clase G3: Medición de gases combustibles y utilitarios usados para

generación de potencia, levantamiento de gas, gas de inyección, remoción de

oxígeno: mejor que 3%

Clase G4: Medición de gas a venteo: 5 al 10%

Medición: Comparación contra un patrón con el objetivo de determinar el

valor de una variable, sobre la base de un procedimiento predeterminado

Mermas: Reducción en la masa del fluido manejado debido a razones

naturales asociadas al proceso al cual es sometido. Ejemplos de mermas son la

vaporización del crudo en tanques atmosféricos durante su almacenamiento y la

condensación de gas durante la compresión.

Pérdidas: Se entiende como pérdidas durante el manejo de un fluido a la

masa que sale del sistema por desperfectos de los equipos utilizados o por fallas

operacionales, lo que implica que pueden ser evitadas. Ejemplos de pérdidas son

las fugas y filtraciones.

Quema del gas natural: Quemar deliberadamente parte o todo el gas

producido.

Repetitividad: Es la variabilidad de las mediciones realizadas bajo las

mismas condiciones y por el mismo operador.

Resultado de la medición: Valor atribuido al mensurando luego de efectuar

la medición.

Seguimiento de Origen: Propiedad de resultado de una medición o de un

valor usado como referencia que permite relacionarla a referencias establecidas,

normalmente estándares nacionales o internacionales, a través de una cadena

interrumpida de comparaciones, poseyendo cada una de las mismas una

incertidumbre definida.

Transductor: Un dispositivo que convierte un tipo de señal a otro.

Transferencia de Custodia: Cuando el producto es entregado a un tercero

para su manejo y custodia, manteniéndose la propiedad del producto.

CAPITULO III

MARCO METODOLÓGICO

Tipo de Investigación

Todo proyecto está enmarcado en un tipo de investigación. En la selección

del tipo de investigación adecuada se deben considerar varios criterios, ya que la

mayoría guarda estrecha relación entre sí, ubicamos esta investigación como

Proyectiva del tipo Proyecto Factible, Nivel Comprensivo, y un diseño Mixto.

En tal sentido Prato (2000), lo asume como: “El análisis sistemático de

problemas en la realidad, con el propósito bien sea de describirlos, interpretarlos,

entender su naturaleza y factores constituyentes, explicar sus causas y efectos, o

predecir su ocurrencia, haciendo uso de métodos característicos de cualquiera de

los paradigmas o enfoques de investigación conocidos o en desarrollo. Los datos

de interés son recogidos en forma directa de la realidad; en este sentido se trata de

investigaciones a partir de datos originales o primarios” (P.5).

Esta investigación es de tipo Proyecto Factible, consiste en una propuesta

para la migración del sistema de medición para nivel de los tanques de nafta de la

planta de mejoramiento de crudo de Petromonagas. Partiendo de lo anterior

establecemos que el área de esta investigación es una propuesta para el

mejoramiento sin que esto implique su implementación, solo se plantea y se

presentan los documentos necesarios para su desarrollo una vez aprobada.

Nivel de la Investigación

El nivel comprensivo se refiere a la relación entre los elementos que forman

parte de un evento y enfatiza las relaciones de causa de los mismos. A este

respecto dice Barrera (2000), refiriéndose al mismo nivel: "estudia el evento en su

relación con otros eventos, dentro de un holos mayor, enfatizando por lo

general las relaciones de casualidad aunque no exclusivamente" (p. 19). En este

nivel se encuentran los objetivos a explicar una situación, predecir consecuencias

y proponer soluciones a la situación planteada.

Diseño de la Investigación

Este proyecto de investigación estará enmarcado según el contexto y la

fuente será un Diseño de fuente Mixta, ya que se requiere obtener una parte de la

información directamente del contexto natural donde se desarrollará la propuesta

y otra que se encuentra ubicada en diferentes fuentes documentales, bibliografías,

manuales de fabricantes, registros de datos, entre otros. Jacqueline Hurtado

(2000), lo define como "Se considera diseño de fuente mixta cuando se recopila

información en su contexto natural (fuentes vivas) y de información que proviene

de documentos o restos (fuentes no vivas)" (p.103). También se apoyará en un

diseño de campo el cual va a permitir al investigador recopilar los datos en forma

directa de la realidad donde se presenta el problema.

Las metodologías utilizadas para el desarrollo de la propuesta son: la

recomendada por Jacqueline Hurtado de Barrera denominada "investigación

holística proyectiva" la cual será utilizada para esquematizar la investigación y

determinar sus objetivos, una serie de fases que proporcionan la herramienta más

eficaz que permita alcanzar la meta planteada dice Hurtado (2000), al respecto:

"para la investigación holística, el proceso metodológico abarca desde antes de la

selección del tema hasta la culminación y evaluación del trabajo" (pp. 50-51).

Población y Muestra.

Población

Según Latorre, Rincón y Arnal, (2003): “es el conjunto de todos los

individuos (objetos, personas, eventos, etc.) en los que se desea estudiar el

fenómeno. Estos deben reunir las características de lo que es objeto de estudio”.

La población objeto de estudio, serán los tanques de almacenamiento de

nafta el cual es utilizado como diluente en el proceso de refinación de crudo extra

pesado, estos tanques se encuentran ubicados en las instalaciones de la Planta de

Mejoramiento Petromonagas del Complejo Criogénico de Jose.

La muestra

Sabino, C. (1996), la define, como un conjunto de unidades, una porción del

total, que representa la conducta del universo en su conjunto. Una muestra, en

sentido amplio, no es más que eso, una parte del todo que se llama universo o

población y que sirve para representarlo. Cuando un investigador realiza en

ciencias sociales un experimento, una encuesta o cualquier tipo de estudio trata de

obtener conclusiones generales acerca de una población determinada. Para el

estudio de ese grupo, tomara un sector, al que se conoce como muestra.

La muestra escogida para el desarrollo de la investigación fue el tanque de

almacenamiento de nafta craqueado identificado como TK-5304 de mejorador

Petromonagas.

Técnicas e instrumentos de recolección de datos.

Según Tamayo y Tamayo, (1996), es importante destacar que los métodos

de recolección de datos, se puede definir como: al medio a través el cual el

investigador se relaciona con los participantes para obtener la información del

cual el investigador se relaciona con los participantes para obtener la información

necesaria que le permita lograr los objetivos de la investigación.

De modo que para recolectar la información hay que tener presente:

1. Seleccionar un instrumento de medición el cual debe ser válido y

confiable para poder aceptar los resultados.

2. Aplicar dio instrumento de medición.

3. Organizar las mediciones obtenidas, para poder analizarlos

Dentro de los métodos para la recolección de datos están:

Observación

Según Tamayo y Tamayo (1996), Es el registro visual de lo que ocurre es

una situacional real, clasificando y consignando los acontecimientos pertinentes

de acuerdo con algún esquema previsto y según el problema que estudia.

La Encuesta.

Según Tamayo y Tamayo (1996), Este método consiste en obtener

información de los sujetos de estudio, proporcionada por ellos mismos, sobre

opiniones, actitudes o sugerencias. Hay dos maneras de obtener información con

este método: la entrevista y el cuestionario.

La Entrevista.

Según Tamayo y Tamayo (1996), Es la comunicación establecida entre el

investigador y el sujeto de estudio a fin de obtener respuestas verbales a las

interrogantes planteadas sobre el problema propuesto.

Lista de Cotejo.

Según Balestrini (1998) la lista de cotejo es una herramienta que se puede

utilizar para observar sistemáticamente un proceso a través de una lista de

preguntas cerradas. En la presente investigación se elaboró un listado de

aserciones sobre un sistema de convivencia en la consolidación de los valores en

los alumnos de educación básica.

Análisis Cuantitativo:

Para cualquier campo se aplica la investigación de las Ciencias Físico-

Naturales. El objeto de estudio es “externo” al sujeto que lo investiga tratando de

lograr la máxima objetividad. Intenta identificar leyes generales referidas a grupos

de sujeto o hechos, para que así sea mucho más fácil en su análisis.

Análisis Porcentual:

Para esta técnica se debe aplicar varios métodos de estudio y lo

representamos como análisis estadístico como una característica resaltante.

Procedimientos.

Para iniciar esta investigación se indagaron los antecedentes relacionados

con el tema seleccionado, consultando los trabajos de grado a fines al estudio,

manuales, páginas de internet entre otros elementos del conocimiento.

En el desarrollo del estudio se siguieron los pasos a que a continuación se

describen:

1. Selección y delimitación del tema o problema: para elegir el tema

de investigación, conviene pensar en nuestros intereses e inquietudes.

2. Recolección de la información: en este paso se fijaron las

estrategias y efectuaron la recolección de los datos. Para ello se acudió a las

fuentes directas de información, visitando bibliotecas y sitios de interés, donde se

obtuvo la información requerida para armar una bibliografía general sobre el

tema.

3. Organización de los datos: después de efectuado la recolección de

os datos, seleccionado, sintetizado y analizado el material bibliográfico, este se

trabajó de manera ordenada para facilitar su uso.

4. Análisis de los datos y organización del trabajo: en esta etapa se

evaluaron los datos a fin de determinar su validez y consistencia dentro del

estudio, la cual una vez identificada para cada dato, condujo a la selección pre

definitiva de la información a utilizar en el desarrollo de la investigación.

5. Recolección y elaboración de la propuesta. Es el último paso en el

proceso de la investigación, después d haber presentado los datos obtenidos y

elaborado su análisis e interpretación. Se procedió a elaborar el instrumento de

recolección de datos, aplicado para lograr la elaboración de una Propuesta de

mejora del Sistema de Control Electrónico para Nivel en los Tanques de Nafta de

la Empresa Mixta Petromonagas S.A. Barcelona Estado Anzoátegui. 2016.

Operacionalización de los Objetivos.

Objetivos Categorías Indicadores

Describir la situación actual del sistema de medición para nivel en los tanques de nafta, con la finalidad de conocer la precisión, sensibilidad y estabilidad.

Precisión Capacidad del sistema para generar mediciones óptimas.

Optimización en la respuesta de alarma de los niveles pico (muy alto o muy bajo)

Sensibilidad Vulnerabilidad a perturbaciones en la medición.

Porcentaje de error en el sistema

Estabilidad Frecuencias de fallas.

Seguridad de funcionabilidad.

Identificar las causas que originan la situación actual del sistema de medición para nivel en los tanques de nafta, con el fin de establecer su impacto sobre la problemática planteada.

Guarda relación con los resultados obtenidos en el objetivo anterior.

Formular propuestas de mejoras del sistema de medición para nivel en los tanques de nafta, con el fin de minimizar los problemas de mayor impacto.

Guarda relación con los resultados obtenidos en el objetivo anterior.

Cuadro 3. Operacionalización de los objetivos.

Cuadro Técnico Metodológico.

ObjetivoEspecifico

Categoría Indicadores Recolección de Datos Técnica deAnálisisNOMBRE PREGUNTA DEFINICION FORMULA DATOS FUENTE TECNICA INSTRUMENTO

Describir la situación actual del sistema de

medición para nivel en los tanques de

nafta, con la finalidad de conocer la precisión,

sensibilidad y estabilidad.

Precisión

MON:

Mediciones optimas de nivel.

¿Cuál sería la medición optima del sistema para nivel?

Es la medición arrojada por el sistema más cercana a la realidad. MON= Mm+Mt

2∗100

MON: Medición optima de nivel.

Mm: Medición manual.

Mt: Medición teórica.

Sistema deMedición

ObservaciónDirecta

Lista de Cotejo Análisis cuantitativo

Porcentual

TRA: Tiempo de respuesta de alarma.

¿Cuánto tiempo tarda el sistema de medición en dar una alarma de niveles pico?

Tiempo de retardo en la activación de alarmas a niveles pico.

TRA>TSAEl sistema no es aceptable tecnológicamente

TRA ≤TSAEl sistema es aceptable tecnológicamente

TRA: Tiempo de respuesta de alarma.TSA: Tiempo sugerido para alarma.

Sistema deMedición

ObservaciónDirecta

Lista de Cotejo Análisis cuantitativo

Porcentual

Sensibilidad

CVPM: Capacidad de vulnerabilidad Perturbaciones en la medición.

¿Cuál es la Capacidad del sistema de Vulnerabilidad a perturbaciones en la medición?

Capacidad de Vulnerabilidad del sistema a perturbaciones en la medición

CVPM=∑ POM

∑ Nº DE MESES

CVPM: Capacidad de vulnerabilidad Perturbaciones en la medición.POM: Perturbaciones originadas en la medición

Sistema deMedición

ObservaciónDirecta

Lista de Cotejo Análisis cuantitativo

Porcentual

%ES: Porcentaje de Error del sistema de medición.

¿Cuál es el porcentaje de error en el sistema de medición de nivel?

Mide el Promedio del error de la operatividad en el sistema de medición de nivel

%ES=|Vp−Vr|100

× 100

Vp: Valor Operativo.

Vr: Valor Real

Sistema deMedición

ObservaciónDirecta

Lista de Cotejo

Cuestionario cerrado

Análisis cuantitativo

Porcentual

%FS: porcentaje de funcionalidad del sistema.

¿Cuál sería el porcentaje de funcionabilidad del sistema de

Mide el % de funcionabilidad de operatividad del sistema

CF: Cumplimiento de funcionabilidad

Sistema deMedición

ObservaciónDirecta

Lista de Cotejo

Cuestionario Análisis

cuantitativo

Estabilidad

supervisión y control?

actual.

%FS=∑CF

∑ TPC∗100

TPC: total de población consultada

cerradoPorcentual

FFS: Frecuencia de fallas del

sistema

¿Cuál es la frecuencia con la que se presentan las fallas del sistema electrónico de a supervisión y control de sistema de detección de incendios.

Mide el promedio de

fallas por mes del control electrónico

FFS :∑ fNm

×100

F:Numero de fallas

Nm: Numero De meses

Sistema deMedición

ObservaciónDirecta

Lista de Cotejo

Cuestionario cerrado

Análisis cuantitativo

Porcentual