instalaciones de bombeo de aceite crudo
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ELY ARACELY JORGE EDGAR ARTURO ANGELICA EDUARDO ERICK KARLA ARGENIS
MANEJO DE CRUDOS PESADOS
Instalaciones de bombeo de aceite. La mayoria de las tuberias requiere la presurizacion del fluido
para incrementar la capacidad y contrarrestar las caidas de
presion. Esto se logra mediante el uso de estaciones de bombeo
para las tuberias de liquidos y estaciones de compresion en el
caso de tuberías de gas.
Instalaciones de bombeo de aceite.
1) El crudo recibido en las estaciones de bombeo, pasa
inicialmente por un proceso de filtrado a traves del cual los
solidos que vienen en el fluido no afecten los diferentes equipos
con los que entrara en contacto durante su recorrido.
2) Posteriormente, de ser necesario, el crudo es calentado a
traves de los intercambiadores de calor (hornos), con
objetivo de reducir su viscosidad.
3) Finalmente, el crudo ingresa a las bombas centrifugas, las
mismas que le dan la energia necesaria para que el fluido sea
desplazado hasta la siguiente estacion de bombeo.
Diseno de la estacion de Bombeo Una estacion de bombeo consiste de un numero de equipos y accesorios que son conectados por tuberias y
valvulas a la linea principal.
Diseno De Las Etapas
Presion de succion,
Presion de Carga
Flujo Maximo y Minimo
Composicion y propiedades del fluido
Diseno General
Tipo, tamano, y configuracion de accesorios, bombas
Condiciones climaticas, temperatura, humedad, contaminantes
Localizacion relacionada a recursos disponibles
Regulaciones, requerimientos ambientales y de seguridad
Proximidad a areas inhabilitadas
Configuracion De La Estacion De Bombeo
Las estaciones de bombeo pueden estar configuradas en serie, paralelo o en una combinacion de ambos; siendo el resultado
de decisiones de diseno del tipo de accesorios, bombas. Si los requerimientos de flujo incrementan, la adhesion de nuevas
unidades puede causar retos adicionales.
En adhesion a las bombas, una estacion de bombeo normalmente incluye un numero de otros componentes y sistemas,
incluyendo;
• Filtros para remover contaminantes
• Heaters and coolers
• Estaciones de medicion de flujo usando elementos como la placa de orificio, ultrasonicos, etc
• Unidad auxiliar de energia
• Sistemas de aire comprimido
• Sistemas electronicos de alto voltaje para motores electricos
• Sistemas de seguridad
Cuadro de controladores y equipos segun aplicacion
Muestra las diferentes combinaciones de accesorios y equipos que son utilizados en las operaciones de las tuberias.
Fundamentos de las estaciones de bombeo La presion, generada por las bombas es necesaria para asegurar el paso del liquido a traves del oleoducto. Las
estaciones de bombeo deben ser estrategicamente ubicadas a lo largo del oleoducto para proveer la presion que
permite al liquido pasar a la capacidad que esta diseñado el oleoducto. La cantidad y tamaño de las bombas que
se necesitan en una estacion de bombeo dependen de la cantidad de presion que se necesita para soportar las
perdidas de presion entre las estaciones.
Los factores principales que causan las perdidas de presion y consecuentemente los requerimientos de bombas son:
• Viscosidad del fluido
• Tasa de flujo
• Elevacion.
Un liquido con baja viscosidad requiere menos presion para soportar la perdida de presion entre
estaciones debido a que hay menos perdida de presion debido a la friccion.
Igualmente, entre mas baja es la tasa de flujo, mas baja es la perdida de presion por friccion. Lo
opuesto es cierto para liquidos de mas alta viscosidad y tasas de flujos incrementadas.
Por lo tanto se necesita menos potencia para soportar perdidas de presion entre estaciones por fluidos
de baja viscosidad, y/o de mas baja tasa de flujo que para fluidos de mas alta viscosidad, y/o mas
alta tasa de flujo
Fundamentos de las estaciones de bombeo
DISPOSITIVOS AUTOMATICOS DE MUESTREO.
Dependiendo del diseño de la estacion, del tipo de sistema de deteccion de
fugas (si se requiere), y de la necesidad para el control de calidad, una
estacion de bombeo puede ser equipada con una variedad de diferentes
dispositivos automaticos de muestreo. Un tubo de diametro muy pequeño
es colocado dentro de la linea principal que va a la valvula de succion dela
estacion.
Este tubo de diametro pequeño permite al fluido entrar al lugar del
dispositivo automatico de muestreo. Las propiedades mas comunes que
son medidas por los dispositivos automaticos de muestreo son: la
temperatura, densidad y viscosidad. En adicion al equipo automatico de
muestreo, puede haber equipo manual para obtener muestras del fluido
para analisis de laboratorio.
MEDICION DE TEMPERATURA DEL LIQUIDO.
Las medidas de temperatura se toman
electrónicamente, usando un dispositivo de resistencia
térmico. Un detector de resistencia térmico (RTD) es
una banda delgada de acero insertada dentro de un tubo
de acero o thermo well ubicada dentro de la tubería. El
thermo well se llena con un líquido(normalmente
glucosa), que adquiere la temperatura del líquido que
fluye dentro del oleoducto. Cualquier cambio de
temperatura del líquido causará un cambio en la
resistencia eléctrica del RTD. Un transmisor en el RTD
transmite su resistencia a una computadora que
convierte la señal en grados Celsius o Fahrenheit.
MEDICION DE LA DENSIDAD
La densidad del liquido es medida y enviada al centro de control asi el operador puede vigilar el avance de cada bache y
variacion de densidades en el oleoducto por observacion de la densidad del liquido en la estacion de bombeo. La
densidad se usa tambien en los cálculos de los sistemas de deteccion de fugas.
CONTROL DE PRESION Y DESCARGA DEL LiQUIDO.
El liquido moviendose a traves de la estacion de bombeo ha viajado a traves de la entrada dela bomba, y la bomba
de la linea principal. Ahora que el liquido ha pasado por la bomba, esta listo para regresar dentro de la linea
principal. A lo largo de la linea principal estan:
• Valvula de control de presion (PCV)
• PCV de desviacion (Bypass)
• Valvula check de descarga.
VALVULAS DE CONTROL DE PRESION.
• El liquido que sale de la estacion de bombeo ha sido
presurizado a la presion requerida en la estacion. No
obstante, muchas bombas son actuadas por motores de
velocidad fija, lo que significa que el operador no puede
cambiar la cantidad de presion adicionada al liquido porcada
bomba. Para una regulacion mas precisa de la presion
del liquido entrando a la linea principal, los oleoductos usan
válvulas de control de presion (PCV) (y ocasionalmente,
reguladores de frecuencia variable).
• Las valvulas de control de presion son diferentes a las valvulas ABRIR/CERRAR en que las valvulas de control
de presion pueden dejarse parcialmente abiertas bajo condiciones normales de operacion. PCVs regulan la
presion cambiando la medida de abertura a traves de la cual pasa el liquido.
• Reduciendo la abertura de la valvula se restringe el flujo, se incrementa la velocidad del liquido y se reduce la
presion de descarga. Ampliando la abertura de la valvula se incrementa el flujo y presion, y reduce la velocidad
del liquido.
Despues de la PCV, el liquido fluye a traves de la valvula check y regresa
dentro de la linea principal. La valvula check es una valvula de un solo
sentido.
El liquido puede ir a traves de la valvula check en una sola direccion. Cuando la
presion de los liquidos en la corriente abajo de la valvula check aumenta
arriba de la presion de la corriente de subida de la valvula, la valvula se
cierra. Ningun liquido puede fluir de regreso a traves de la valvula
cuando está cerrada
VALVULA DE NO RETORNO (CHECK) DE DESCARGA
El liquido entra a la bomba a traves de la valvula
de succion. La valvula de succion es una valvula
ON/OFF, tal como una valvula de compuerta o una
valvula de bola o globo. Si la valvula se abre, el liquido
puede pasar dentro de la bomba. Si se cierra la
valvula, ningun liquido puede pasar a la valvula
VALVULA DE SUCCION DE LA UNIDAD DE BOMBEO.
BOMBAS DE LINEA PRINCIPAL.
El liquido fluye a traves de la valvula de succion a la bomba. Las
bombas dan presion adicional al liquido para asegurar que el liquido
viaje en la tuberia a la adecuada tasa de flujo. La mayoria de las
tuberias utilizan bombas centrifugas por las unidades de linea principal.
La bomba centrifuga es un dispositivo mecanico que usa la fuerza
centrifuga para convertir energia mecanica en presion y flujo. El liquido
entra a la bomba a traves de una boquilla de entrada, y viaja al
impulsador. El impulsador gira, lo que causa que el liquido gire con el, asi
que el liquido gira, la fuerza centrifuga empuja el liquido hacia fuera
del centro del impulsador. Asi como el liquido viaja hacia afuera a la
punta de las hojas del impulsador, su velocidad se incrementa. La
fuerza centrifuga finalmente empuja el liquido lejos de la punta del
impulsador a velocidad tan alta como 70 m/s.
MOTORES ELECTRICOS. Existen muchos tipos de bombas y motores usados en la
industria de oleoductos. Donde la electricidad esta
disponible a un costo razonable, los motores electricos, es
el metodo mas deseable para mover las unidades
de bombeo.
Los motores electricos producen energia mecanica sin
contaminacion y tienen relativamente bajo
mantenimiento.
En contraste, cuando se usan motores diesel para
accionar bombas, se crea contaminacion y se requiere
mas mantenimiento. Sin embargo, la fuerza diesel es la
mejor alternativa donde la electricidad no esta disponible
VALVULA DE LA BOMBA DE DESCARGA
El liquido sale de la unidad de bombeo a traves de la valvula de
descarga. Como la valvula de succion, la valvula de
descarga es una valvula ABRIR/CERRAR, tal como una
valvula de compuerta o una de bola.
Sin embargo, cuando la bomba es la primera en empezar
la secuencia, la valvula de descarga esta casi cerrada.
Asi como la bomba se acelera a su velocidad total, la
valvula de descarga abre gradualmente. Asi como la
bomba se acerca a su velocidad de operacion, la bomba
de descarga se aproxima a la presion de operacion. Este
proceso se conoce como “ramping” presion. Esto se usa
para prevenir “brincos” o cambios severos en la presion
dentro del oleoducto.
Layout de una Instalacion
de bombeo. En una estacion de bombeo tipica, el producto es recibido de la
estacion aguas arriba (up-stream); se realiza el monitoreo
de la presion y temperatura, para posteriormente fluir a
traves de la linea de filtro en su camino a las bombas.
Layout de una estacion de bombeo en operacion.
Layout de una estacion de bombeo fuera de servicio.
Estaciones de compresion y de bombeo
Estacion de compresion de gas Estacion de bombeo de aceite
Referencia
