estacion de compresion hjnjk

7/28/2019 Estacion de Compresion Hjnjk

1/18

ESTACION DE COMPRESION

1. INTRODUCCION

Las Estaciones de Compresin son elementos fundamentalesde la Red Bsica de distribucin de gas natural puesaseguran el suministro con una presin y temperaturaadecuadas a grandes distancias. Este tipo de plantas basan

su funcionamiento en la utilizacin de turbocompresores depotencia media - baja alimentados con gas natural. Lapotencia mecnica instalada se encuentra casi siempre pordebajo de 50 MW. Se trata de proyectos que histricamentehan quedado fuera de autorizaciones ambientales ligadas aprocedimientos de evaluacin de impacto ambiental. ElMinisterio de Medio Ambiente, sin embargo, exige desde el

ao 2003 la realizacin de informes ambientales especficosen los que de forma detallada se evalen aquellas afeccionesambientales ms destacadas.


2/18

2. OBJETIVOS

la capacidad de transformar la energa de una forma a otra, Para efectuarextraccin desde los equipos de produccin

2.1 OBJETIVO GENERAL

Estacin de Compresion

2.2 OBJETIVO ESPECIFICO- Los compresores son el vnculo esencial en el proceso de

conversin de la materia prima en productos terminados.- En la captacin del gas natural a baja presin para aspirarlo de las

redes conectadas a los cabezales de los pozos.

3. JUSTIFICACIN DEL PROCESO DE COMPRESINLacompresindel gas se realiza en diferentes situaciones, tales como:

a. para efectuar extraccin desde los equipos de produccin.

b- .En la captacin del gas natural a baja presin para aspirarlo de las redesconectadas a los cabezales de los pozos.

C.-En el transporte con el objetivo de conducir el gas producido a travs de

gasoductos o redes de bombeo.D.-.En el almacenaje, cuando el mismo se efecta a alta presin y no se cuentacon presin disponible de alguna de las etapas precedentes mencionadas.

E.-En la utilizacin, en caso de tratarse de un consumo industrial cuyo artefactorequiera una presin mayor que la de distribucin.


3/18

f.- Cuando requerirse comprimir el gas en casos especiales tales como en plantasde tratamiento; plantas de reinyeccin de gas natural a la napa petrolfera,almacenaje subterrneo, procesos de refrigeracin, consumo industrial nopetroqumico o domstico en forma de materia prima y/ o combustible, etc.

5.- MARCO TEORICO

6. QUE ES UNA ESTACION DE COMPRESION

(VER ANEXO 1)

7. QUE ES UNA COMPRESION.- Un compresor es una mquina defluido que est construida para aumentar la presin y desplazar

cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como lo son losgases y los vapores.

8. Justificacin del proceso de Compresin

La compresin del gas se realiza en diferentes situaciones, talescomo:

a.- para efectuar extraccin desde los equipos de produccin.

b- .En la captacin del gas natural a baja presin para aspirarlo de las redesconectadas a los cabezales de los pozos.

C.-En el transporte con el objetivo de conducir el gas producido a travs degasoductos o redes de bombeo.
http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_%28estado%29http://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_%28estado%29http://es.wikipedia.org/wiki/Gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_fluido


4/18

D.-.En el almacenaje, cuando el mismo se efecta a alta presin y no secuenta con presin disponible de alguna de las etapas precedentesmencionadas.

e.-En la utilizacin, en caso de tratarse de un consumo industrial cuyoartefacto requiera una presin mayor que la de distribucin.

f.- Cuando requerirse comprimir el gas en casos especiales tales como enplantas de tratamiento; plantas de reinyeccin de gas natural a la napapetrolfera, almacenaje subterrneo, procesos de refrigeracin, consumo

industrial no petroqumico o domstico en forma de materia prima y/ ocombustible, etc.

9. Representacin Termodinmica del proceso de Compresin delGas Natural: El proceso de compresin del gas natural se puederepresentar a travs de un proceso termodinmico. Para ello, unacantidad determinada del gas al inicio del proceso se encuentra en unnivel inferior de presin Luego se comprime y posteriormente, sedescarga a los niveles de presin superiores requeridos. Este proceso se

repite de manera continua Dependiendo de la aplicacin que se vaya adar los compresores.

10. Parmetros de Importancia en el Proceso de Compresin delGas Natural. El gas natural utilizado en el proceso de compresin estaconformado por una mezcla de diferentes componentes, los cualesconstituyen una mezcla. Y, para un eficiente proceso de compresin esnecesario conocer con mucha precisin las propiedades que definen unamezcla y su comportamiento. La mayora de estos conceptos han sidotratado en este texto, pero es conveniente tener en cuenta, la necesidadde recordar siempre: Mol; Volumen especfico, densidad, volumen yporcentaje molar, peso molecular aparente; gravedad especfica, presinparcial, calor especfico a presin y volumen constante, condicionescrticas y reducidas y Factor de compresibilidad. Todos estos parmetros


5/18

deben de ser manejados por el usuario, para una mejor compresin delcaptulo, entre los parmetros se tiene.

11. Descripcin del Proceso de Compresin del Gas Natural: Lacompresin se refiere al aumento de energa que se logra en unfluido gaseoso por medio de un trabajo que se efecta sobre l,los fluidos que ms comnmente se comprimen son: el aire, gasnatural, componentes separados del gas natural y gasescomerciales con propsitos industriales. El gas natural sesomete a un proceso de compresin para elevar su nivelenergtico, los compresores tienen como funcin principal

aumentar la presin del gas, por lo cual el compresor somete elgas a un trabajo de tal manera que se incremente la energatotal del mismo, este incremento se manifiesta por aumentos depresin y temperatura.

PARA QU SIRVEN O SON UTILIZADOS LOS COMPRESORES?

Los compresores son ampliamente utilizados en la actualidad en campos dela ingeniera y hacen posible nuestro modo de vida por razones como:- Son parte importantsima de muchos sistemas de refrigeracin y se

encuentran en cada refrigerador casero, y en infinidad de sistemas de aireacondicionado.- Se encuentran en sistemas de generacin de energa elctrica, tal comolo es el Ciclo Brayton.- Se encuentran en el interior muchos "motores de avin", como lo son losturborreactores y hacen posible su funcionamiento.- Se pueden comprimir gases para la red de alimentacin de sistemasneumticos, los cuales mueven fbricas completas

12. Clasificacin de los Compresores: Los compresores puedenclasificarse segn diferentes criterios. As, en funcin de lapresin final alcanzada se habla de compresin de baja, media,alta y muy alta presin. Son numerosas las aplicaciones de loscompresores, en la industria, como por ejemplo: Turbinas,
http://es.wikipedia.org/wiki/Sistemas_de_refrigeraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Frigor%C3%ADfico_%28electrodom%C3%A9stico%29http://es.wikipedia.org/wiki/Aire_acondicionadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aire_acondicionadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_Braytonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Turborreactorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%A1bricahttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%A1bricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Turborreactorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_Braytonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aire_acondicionadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aire_acondicionadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Frigor%C3%ADfico_%28electrodom%C3%A9stico%29http://es.wikipedia.org/wiki/Sistemas_de_refrigeraci%C3%B3n


6/18

instalaciones frigorficas, gaseoductos, sobrealimentacin demotores de combustin interna, para mquinas neumticas,industria qumica en general, etc.

13. TIPOS DE COMPRESORES

Clasificacin segn el mtodo de intercambio de energa: Hay diferentes tipos decompresores de aire, pero todos realizan el mismo trabajo: toman aire de la atmsfera, locomprimen para realizar un trabajo y lo regresa para ser reutilizado.

13.1 El compresor de mbolo: Es un compresor de aire simple.Un mangoimpulsado por un motor elctrico es rotado para levantar y bajar el mbolodentro de una cmara. En cada movimiento hacia abajo del mbolo, el airees introducido a la cmara mediante una vlvula. En cada movimiento haciaarriba del mbolo, se comprime el aire y otra vlvula es abierta paracomprimir dichas molculas de aire; durante este movimiento la primeravlvula mencionada se cierra. El aire comprimido es guiado a un tanque dereserva. Este tanque permite el transporte del aire mediante distintasmangueras en el compresor. La mayora de los compresores de aire de usodomstico son de este tipo. (VER FIGURA 2)

13.2 El compresor de tornillo: An ms simple que el compresor de mbolo,el compresor de tornillo tambin es impulsado por motores elctricos. Ladiferencia principal radica es que el compresor de tornillo utiliza dos tornilloslargos para comprimir el aire dentro de una cmara larga. Para evitar eldao de los mismos tornillos, aceite es insertado para mantener todo elsistema lubricado. (VER FIGURA 3)

El aceite es mezclado con el aire en la entrada de la cmara y es transportado alespacio entre los dos tornillos rotadores. Al salir de la cmara, el aire y el aceite pasan atravs de un largo separador de aceite donde el aire ya pasa listo a travs de unpequeo orificio filtrador. El aceite es enfriado y reusado mientras que el aire va altanque de reserva para ser utilizado para un trabajo.

13.3Reciprocantes o Alternativos: utilizan pistones (sistema bloque-cilindro-mbolo como los motores de combustin interna). Abren y cierran

vlvulas que con el movimiento del pistn aspira/comprime el gas. Es elcompresor ms utilizado en potencias pequeas. Pueden ser del tipohermticos, semi-hermeticos o abiertos. Los de uso domestico sonhermeticos, y no pueden ser intervenidos para repararlos. los de mayorcapacidad son semi-hermeticos o abietos, que se pueden desarmar yreparar. (VER FIGURA 4)
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=El_compresor_de_%C3%A9mbolo&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=El_compresor_de_tornillo&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_Reciprocantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_Reciprocantehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=El_compresor_de_tornillo&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=El_compresor_de_%C3%A9mbolo&action=edit&redlink=1


7/18

13.5 Rotativo-Helicoidal (Tornillo, Screw): la compresin del gas se hace de maneracontinua, hacindolo pasar a travs de dos tornillos giratorios. Son de mayor rendimientoy con una regulacin de potencia sencilla, pero su mayor complejidad mecnica y costohace que se emplee principalmente en elevadas potencias, solamente.(VER FIGURA 5)

13.6 Roto dinmicos o Turbo mquinas: Utilizan un rodete con palas o labespara impulsar y comprimir al fluido de trabajo. A su vez stos se clasifican en:

Axiales Radiales

(VER FIGURA 6)

COMPRESOR ARIEL.-

Al disear un compresor de estndar mundial, nada puede ser dejado a la suerte.Diseamos cada compresor Ariel con el siguiente objetivo: fabricar un compresor queoperar en el campo el mximo nmero de horas contnuas. Comenzamos con lasfortalezas y xitos acumulados de mas de 20,000 compresores Ariel que se encuentranen servicio alrededor del mundo, y ese es nuestro punto de partida.

Debido a que el compresor es el centro de un sistema integrado que incluye elaccionador, enfriador, tuberas, y otros componentes, cada diseo Ariel integracuidadosamente al compresor con el accionador y el resto del paquete compresor. Estosignifica costos en el ciclo de vida consistentemente mas bajos. Adicionalmente, nuestrocompresor est diseado para acoplarse de manera perfecta con un accionadorexistente en el mercado, para mximo aprovechamiento de potencia y eficiencia.Coordinando con precisin la carrera del pistn con el diseo de vlvulas se produceuna combinacin ptima entre velocidad de vlvula y vida til de la misma. Finalmente,nuestro enfoque de diseo conservador resulta en menores esfuerzos en los materialesy cargas en los cojinetes.

Una de las claves de nuestro xito ha sido el integrar el diseo tcnico del compresorcon el entendimiento de las tecnologas de fabricacin disponibles. Cada diseo toma encuenta la factibilidad de moldes, fundiciones, y maquinado. El resultado es la ms altacalidad y entregas a tiempo a precios competitivos. El hecho de contar con un equipo defcil mantenimiento no es producto de la casualidad es parte del diseo de cadamquina. Los compresores Ariel son fabricados con fcil acceso a las reas querequieren mantenimiento. Tornillera y herramientas estndar son tambin parte deldiseo para eliminar problemas con la disponibilidad de componentes.
http://es.wikipedia.org/wiki/Rendimiento_%28f%C3%ADsica%29http://es.wikipedia.org/wiki/Turbom%C3%A1quinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_Axialhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Compresor_Radial&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Compresor_Radial&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_Axialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Turbom%C3%A1quinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rendimiento_%28f%C3%ADsica%29


8/18

Tipos de Compresores Utilizados en la Industria En general: En laindustria fundamentalmente son:

a.- Compresores de Desplazamiento Positivo En todas las mquinas dedesplazamiento positivo, una cierta cantidad de volumen de gas deadmisin se confina en un espacio dado y despus se comprime al reducireste espacio o volumen confiando. En esta etapa de presin elevada, el gasse expulsa enseguida haca la tubera de descarga o al sistema contenedor.Los compresores de desplazamiento positivo incluyen un amplio espectrode mquinas compresores, pero los de mayor importancia se puedenclasificar en dos categoras bsicas: Reciprocantes y Rotatorias.

Compresores Reciprocantes:. Son ampliamente utilizados en la industriapetrolera, plantas de refinacin, qumicas y petroqumicas, en aplicacionestales como: la inyeccin de gas natural a los yacimientos para mantener lapresin de la formacin, la inyeccin de gas natural a la columna de fluidosdel pozo o levantamiento artificial, la distribucin de gas en redes desuministro, compresin de aire para instrumentacin y control y muchas

otras aplicaciones.(VER FIGURA 7)


9/18

Las ventajas de un compresor centrfugo sobre un compresorreciprocante son:

a. Menor costo instalado en primer lugar en donde la presin y el volumen

las condiciones son favorables,

b. Menor Gasto de Mantenimiento

c. Mayor continuidad del servicio y confiabilidad,

d. Menos necesidad de Operacion

e. Mayor volumen de capacidad por unidad de rea de trazado,

f. Adaptabilidad a alta velocidad a bajo coste de mantenimiento decontroladores.

Las ventajas de un compresor reciprocante sobre un compresorcentrfugo son:

a. Mayor flexibilidad en la gama de la capacidad y la presin,

b. Compresor de mayor eficiencia y menor costo de energa,

c. Capacidad de entregar mayores presiones,

d. Capacidad de manejo de volmenes ms pequeos,

e. Menos sensible a los cambios en la composicin del gas y la densidad.


10/18

2.4. CARACTERISTICAS

2.5 COMO SE DISEAN

Se observa que, tanto del bastidor como del cilindro compresor, elmovimiento rotativo del cigeal se convierte en un movimiento alternativo atravs de la cruceta, la cual transmite este movimiento a la barra del pistn,ensamblada al mismo, lo que origina la compresin del gas mediante lareduccin del volumen en el cilindro; el espaciador o pieza distancia doraest acoplada a la carcasa o bastidor del compresor y permite distanciar lacmara donde se encuentra la cruceta (gua de cruceta) del cilindrocompresor; dentro del espaciador se encuentra ubicado el empaque o cajade empaque, a travs del cual se desplaza la barra del pistn este elementopermite sellar la presin existente dentro del cilindro evitando de esta formafugas de gas hacia el exterior del mismo.

El compresor reciprocante emplea vlvulas automticas accionadas porresortes que se abren slo cuando existe una presin diferencial adecuadaque acta sobre la vlvula, las vlvulas de admisin se abren cuando la

presin en el cilindro es un poco inferior a la presin de aspiracin, lasvlvulas de descarga se abren cuando la presin en el cilindro es un pocosuperior a la presin de descarga.

Los tipos de compresores reciprocantes pequeos para procesos, de uncilindro y 25 o 200 caballos de fuerza (HP) tienen enfriamiento por agua,pitn de doble accin, prensaestopas separado que permite fugascontroladas y pueden ser del tipo no lubricado, en el cual el lubricante notoca el aire o gas comprimido. Se utilizan para aire para instrumentos o enaplicaciones pequeas para gas de proceso.


11/18

Los compresores reciprocantes ms grandes para aire o gas son de dos oms cilindros. En casi todas las instalaciones, los cilindros se disponen enforma horizontal y en serie de modo que presenten dos o ms etapas decompresin y se realiza con una unidad independiente.

Los compresores reciprocantes no pueden manejar lquidossatisfactoriamente. Los lquidos tienden a generar graves daos a la unidadLos compresores reciprocantes se pueden clasificar, segn:

a.- Su velocidad de operacin. En este caso se tiene compresores de bajavelocidad, la cual oscila entre 300 y 600 Revoluciones por Minuto (RPM).Compresores de alta velocidad, la cual tiene un valor de entre 850 y 1000RPM.

b.-La conexin de los elementos motrices. A este grupo pertenecen loscompresores Integrales.

Elemento Bsico de un Cilindro Compresor Reciprocante: El elementobsico de compresin reciprocante es un nico cilindro que comprime en un

solo lado del pistn, es por ello, que se denomina efecto simple.

4. FUNCIONES DE INSTALACION.- El gas natural cumple un ciclo en surecorrido, desde su produccin por los pozos productores hasta suretorno al yacimiento, pasando por las estaciones de produccin y lascompresoras.

Compresora a una instalacin diseada para aumentar la presin del gasnatural recolectado, desde un nivel de menor presin a uno de mayor depresin con el

5. MOTIVO DE LA IMPLEMENTACION DE LA INSTACLACION.- Es detransportar el gas Las plantas compresoras pertenecen al sistemabsico de produccin de la industria petrolera.


12/18

Proceso de Compresin del Gas Natural: En el proceso de compresindel gas natural, los compresores tienen como funcin principal, aumentar lapresin del fluido gaseoso, con el aumento de la presin son comprimidos ypor ende pueden ser almacenado o confinados en recipientes de

determinados volmenes. El proceso de compresin es una parte integralde los ciclos para refrigeracin y las turbinas de gas.

Representacin Termodinmica del proceso de Compresin del GasNatural: El proceso de compresin del gas natural se puede representar atravs de un proceso termodinmico. Para ello, una cantidad determinadadel gas al inicio del proceso se encuentra en un nivel inferior de presinLuego se comprime y posteriormente, se descarga a los niveles de presinsuperiores requeridos.

6. CALCULO DE LA POTENCIA DE COMPRESOR

Necesidades de Potencia La potencia que necesita un compresorreciprocan te depende bsicamente de los factores siguientes: a.-Cantidadde gas a comprimir; b.-la relacin de compresin, c.- las propiedades fsicasdel gas y la eficiencia del compresor. Para evaluar la potencia necesariapara comprimir un volumen dado de gas, con ciertas caractersticastermodinmicas, desde un nivel de presin a otro mayor se pueden utilizar

los siguientes mtodos: Para la deduccin de ecuaciones que permitandeterminar los requerimientos de potencia para un cilindro compresorreciprocante, es necesario recurrir a las figuras 8 y 9.

Para evaluar la potencia necesaria para comprimir un volumen dado de gas,con ciertas propiedades y caractersticas termodinmicas, desde unapresin de succin a otra de descarga, se pueden utilizar los siguientesmtodos:

5.1 Analtico: Este mtodo se fundamenta en aproximaciones delcomportamiento del gas, lo cual permite obtener resultados con cierto gradode precisin.


13/18

5.2 Termodinmico. Este mtodo emplea el diagrama de Mollier, entalpa-entropa, correspondiente al gas manejado. Los resultados obtenidos tienenuna alta precisin.

5.3 Curvas de Potencia: Estas son curvas que permiten obtener los BHPrequeridos en el proceso de compresin, conociendo el volumen estndar,el flujo msico, la temperatura y la presin de succin, el peso molecular, larelacin de los calores especficos, la relacin de compresin y la eficienciamecnica. Los grficos obtenidos empricamente que muestran la potenciaen funcin de una serie de variables.

6. Parmetros Involucrados en la Compresin del Gas Natural Uncompresor es un aparato costoso. Por ejemplo los compresoresreciprocantes ofrecen las siguientes ventajas para el Usuario, como son:Flexibilidad en la configuracin del diseo; alta eficiencia, aun en tamaospequeos, a presiones elevadas y con cargas parciales y flexibilidad deoperacin en un amplio rango de condiciones para una configuracin En laparte operacional, se debe conocer algunos parmetros de muchainfluencia en la eficiencia del compresor:

6.1 Velocidad del compresor Tener mtodos adecuados para elconocimiento de la velocidad del compresor es de mucha importancia, enespecial si se desea evitar engranaje, adems es importante saber que sesta trabajando dentro de rango establecido por el compresor:

6.2 Mtodo de sellado Los sellos mecnicos impiden el escape de todos

los tipos de fluidos, estn estos en estado gaseoso o lquido a lo largo de uneje rotatorio. Estos sellos poseen extensas aplicaciones en las industrias deprocesos qumicos, en procesos criognicos y/o de alta temperatura.


14/18

6.3 Lubricantes La lubricacin de los sellos debe ser la adecuada, paraevitar

Problemas operacionales.

6.4 Caballaje. Para el normal funcionamiento del compresor es necesarioque tenga una potencia mayor, a la requerida. Los fabricantes recomiendan,siempre que se disponga un caballaje de 10% adicional, por si se llegase auna descarga no prevista.

6.5 Presin En el proceso de fabricacin del compresor, se realizanpruebas de presin, de tal forma que no hayan irregularidades entre lapresin de operacin y Presin de trabajo

7. DIMENCIONAMIENTO DEL COMPRESOR

Estacin de compresin de gas natural con capacidad de 1,4MMSMCD. 7950 HP de

potencia, comprende cuatro (4) compresores conducidos por un (1) motor

alternativo a gas de 2700 HP y tres (3) de 1750 HP respectivamente. La estacin de

compresin de gas esta complementada con todos los equipos de separacin

asociados, un generador de emergencia, sala de control, galpn de compresores

con puente gra y sistemas de control.

Para que el gas pueda ser transportado de un lugar a otro tienes que sercomprimido por unos compresores esos compresores son autoalimentadoscon el mismo gas a transportar depende del volumen que vas ha transportarel compresor se dimensiona hay de 4.5 millones de metros cbicos y de 11

millones de metros cbicos

2.6. CONCLUSIONES


15/18

2.7 RECOMENDACIONES

ANEXOSFIGURA 1

FIGURA2


16/18

FIGURA 3

FUGURA 4


17/18

FIGURA 5

FIGURA 6


18/18

FIGURA 7

FIGURA 8

Biela

Barra del Pistn

Pistn

Vlvulas

Chaquetas de

agua

Empaque

CrucetaVlvula manual

de cavidad de

espacio libre

CigealEspaciador

Gua de la

Cruceta

Bastidor

estacion de compresion hjnjk

Documents