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Medición de Flujo en Transferencia de Gas Natural: Componentes y Tecnologías, Apuntes de Ingeniería del Petróleo

Este documento ofrece información sobre el sistema de medición de flujo para la transferencia de custodia de gas natural. Se explica la importancia de la medición precisa y confiable en el proceso y se detallan los componentes básicos de un sistema de medición, incluyendo la reducción de presión, metros o medidores, ordenadores de flujo y gestión y control de datos. Además, se presentan cinco tecnologías comunes para la medición de flujo de hidrocarburos para transferencia de custodia: medidores de presión diferencial, medidores Coriolis, medidores volumétricos, medidores ultrasonidos y medidores de masa termoeléctrica.

Tipo: Apuntes

2019/2020

Subido el 16/04/2020

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ESMERALDAS
“LUIS VARGAS TORRES “
FACULTAD DE INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS
ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA
MATERIA
TECNOLOGÍA DE PETRÓLEO
CICLO:
8 VO “B”
TEMA:
TRANSFERENCIA Y CUSTODIOS DE LOS HIDROCARBUROS Y
SUS DERIVADOS
CATEDRATICO:
Ing. EDUARDO MONTAÑO
INTEGRANTES:
ANCE MISHEL
CUERO DORIS
SALAZAR JHON
VALENCIA SEGURA YIRABEL
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¡Descarga Medición de Flujo en Transferencia de Gas Natural: Componentes y Tecnologías y más Apuntes en PDF de Ingeniería del Petróleo solo en Docsity!

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ESMERALDAS

“LUIS VARGAS TORRES “

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS

ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA

MATERIA

TECNOLOGÍA DE PETRÓLEO

CICLO:

8 VO^ “B”

TEMA:

TRANSFERENCIA Y CUSTODIOS DE LOS HIDROCARBUROS Y

SUS DERIVADOS

CATEDRATICO:

Ing. EDUARDO MONTAÑO

INTEGRANTES:

ANCE MISHEL

CUERO DORIS

SALAZAR JHON

VALENCIA SEGURA YIRABEL

YIRABEL

Sistema de medición del flujo para la transferencia de custodia de gas natural La medición del flujo para la transferencia de custodia de gas natural puede realizarse en cualquier lugar a lo largo de la cadena de valor del proceso, desde la cabeza del pozo hasta la ubicación de entrega o venta, y la dinámica de dónde se ubican realmente estas transacciones puede verse influenciada por una serie de factores; los dos principales son la regulación y el acuerdo comercial. Recientemente, la medición del flujo ha tenido un auge considerable no solo por su uso generalizado para objetivos contables debido a la escalada en los valores materiales, sino también por su aplicación en distintos aspectos de la operación dentro de:

  1. Los sistemas de tuberías.
  2. Detección de fugas.
  3. Operación por lotes (solo para líquidos).
  4. Balance pérdida/ganancia de flujo Todas estas aplicaciones constituyen elementos clave para aquel operador que desea maximizar la eficiencia en la tubería y requiere una correlación muy estricta para que la medición de flujo de transferencia de custodia de gas natural sea precisa y confiable. Asimismo, es importante tener presente que los medidores y sistemas de medición están sujetos a incertidumbre, por lo tanto, es un error común mezclar los términos de precisión e incertidumbre a pesar de que son sutilmente diferentes.  La precisión coincide con la salida del medidor en un estándar o referencia conocida, la cual incluye términos asociados como son: error, sesgo, legibilidad y precisión, considerándose como la mejor estimación según la escala de la medida.  Mientras que la incertidumbre está más relacionada con la repetibilidad, se puede decir que es una estimación de los límites donde el valor verdadero se espera que mienta para un nivel de confianza dado. Los sistemas de medición fiscal, generalmente son impulsados por la regulación (impuestos, regalías, etc.) y habitualmente siguen el mismo principio de la medición de flujo para la transferencia de custodia de gas natural.
  1. Gestión y control de datos: Se utiliza para garantizar que todos los clientes reciban una entrega oportuna del gas que atraviesa la tubería, gestionar y controlar los datos recibidos por una estación que mantiene un sistema de Control, Supervisión y Adquisición de Datos (SCADA), así como también una medición del flujo de transferencia de custodia de gas natural precisa y confiable. Estos son, esencialmente, sistemas de comunicaciones sofisticados que toman medidas y recopilan datos a lo largo de la tubería (generalmente en estaciones de medición o de bombeo y válvulas) y los transmiten a la estación de control centralizada en tiempo real para que los ingenieros puedan visualizar lo que realmente sucede a lo largo de la tubería. Es importante destacar que los caudalímetros con diagnóstico avanzado ayudan a los operadores en la solución de problemas que pueden ocurrir durante las operaciones, tanto en las condiciones del fluido como en la propia tubería. Por ejemplo, el operador podría tratar con líquidos arrastrados, acumulaciones de líquidos, obstrucciones (es decir, en el acondicionador de flujo), revestimiento de tuberías y establecer alertas procesables una vez que se haya resuelto un problema específico identificado. Para conocer detalles sobre el sistema de medición de flujo para la transferencia de custodia de gas natural, te invitamos a suscribirte al Newsletter de Tecnología para la Industria , un boletín con el contenido más completo sobre las nuevas tecnologías industriales, innovaciones en fabricación, equipos y tendencias en automatización. MISHEL Tecnologías usadas en la medición de flujo de hidrocarburos para transferencia de custodia La medición de flujo de hidrocarburos para transferencia de custodia, a veces llamada medición fiscal, ocurre cuando los fluidos o gases se intercambian entre las partes (comprador y vendedor de hidrocarburos) y se realiza el pago en función de la cantidad de fluido o gas transferido. Es necesario dejar claro que la medición de flujo de hidrocarburos para transferencia de custodia y la medición fiscal son términos diferentes:  La asignación o medición fiscal es la distribución numérica de productos entre las partes de acuerdo con su participación en el patrimonio.  La transferencia de custodia se debe a un contrato: Eso significa que existe una obligación contractual entre el comprador y vendedor que requiera adherencia a los estándares de precisión, repetibilidad, linealidad o incertidumbre que vienen definidos por estándares de medición tales

como API, AGA, GOST, NIST, CMC, etc. Custodia la transferencia no implica necesariamente un cambio de propiedad. A partir de esta aclaratoria, podemos decir que la importancia de la medición de flujo de hidrocarburos para transferencia de custodia radica en la contabilización del fluido o gas transferido de forma precisa, porque un pequeño error en la medición puede exponer rápidamente la situación financiera del vendedor o comprador. El petróleo se vende como barril neto, por lo tanto, se requiere de la presencia de un medidor para registrar volumen y de un dispositivo para medir la temperatura con la finalidad de muestrear la calidad del aceite a intervalos establecidos y determinar así la gravedad API, el contenido básico de sedimentos y agua. Aquí es donde entra el término de medición de flujo de hidrocarburos de custodia. Lo que en realidad buscan las partes es un fluido o gas de calidad que cumpla con los estándares definidos por las asociaciones correspondientes y que la fiscalización esté acorde a las exigencias contractuales entre las partes. Para ello, existen 5 tecnologías para la medición de flujo de hidrocarburos para transferencia de custodia cuando la medida significa dinero:

  1. Medidores de flujo de presión diferencial (DP) Esta es de las más antiguas tecnologías aprobadas en la medición de flujo de hidrocarburos para transferencia de custodia de gas natural, la cual consiste en un transmisor de presión diferencial y un elemento primario. El elemento primario coloca una constricción en un flujo de flujo, mientras que el transmisor DP mide la diferencia en la presión ascendente y descendente de la constricción. Una ventaja de usar los caudalímetros de flujo de diferencial de presión es que son el medidor de flujo más estudiado y mejor entendido mientras que su desventaja es introducir una caída de presión en la línea del medidor de flujo. Este es un resultado necesario de la constricción en la línea que se requiere para realizar el proceso de medición de transferencia de custodia de gas natural.

desventaja se presenta en que tienen partes móviles sujetas a desgaste y para evitarlo se utilizan materiales duraderos, incluidos los rodamientos de bolas de cerámica.

  1. Medidores de flujo de masa Coriolis La tecnología de medición de flujo de hidrocarburos para transferencia de custodia Coriolis ofrece precisión y confiabilidad en la medición del flujo y, a menudo, es considerada como una de las mejores, aunque no han tenido un buen desempeño en la medición de condiciones de flujo de dos fases, que involucran una combinación de gas y líquido. Este tipo de medidor tiene dos componentes principales: Un tubo de flujo oscilante equipado con sensores y controladores más un transmisor electrónico que controla las oscilaciones, analiza los resultados y transmite la información. El principio de Coriolis dispuesto a la medición de hidrocarburos para transferencia de custodia requiere que la sección oscilante de un tubo giratorio y dicha oscilación sea capaz de determinar la velocidad del flujo.
  1. Medidores de flujo ultrasónicos Son los más utilizados en la industria petrolera porque proporcionan caudal volumétrico. Se caracterizan por tener una caída de presión despreciable, una alta capacidad de reducción y pueden manejar una amplia gama de aplicaciones. La producción, transporte y procesamiento de petróleo crudo son aplicaciones típicas de esta tecnología. Su instalación es relativamente sencilla y los requisitos de mantenimiento son bajos. Todas estas tecnologías funcionarán sin duda en todas las condiciones dadas, pero no todas darán las máximas actuaciones. La elección de la tecnología correcta que se utilizará dependerá de muchos factores: Presión, temperatura, caudal y rango, composición y calidad del fluido, precisión y redundancia deseada, componente y coste de instalación, coste de mantenimiento, huella requerida y así sucesivamente. Principalmente está determinada por la cantidad de líquido o gas transferido. DORIS AMBITO DE LA APLICACIÓN Este documento se aplica a todos los tanques puesto que se debe verificar su capacidad volumétrica real con el fin de garantizar su operatividad, evitando perdida de materia prima y ofreciendo confiabilidad en las mediciones por un control de inventario líquido real. PROCEDIMIENTO AFOROS. Recomendaciones Básicas de Seguridad: a) Aparcar el vehículo y tanque en piso plano y resistente siempre que sea posible. b) Mantener el vehículo con calzas en ambas direcciones. c) Las llaves de la unidad deben ser retiradas y deben quedar en poder del personal que está realizado el trabajo.

La calibración por el método líquido es un medio para determinar los incrementos de volúmenes y capacidades de tanques u otros recipientes, transfiriendo cantidades conocidas de líquido hacia ó desde un recipiente. Este método establece los pasos requeridos para determinar con exactitud los incrementos volumétricos para elaborar tablas de aforo para tanques de cualquier forma ó diseño excepto probadores de medidores. Este método se ejecuta en lapsos de tiempo muy largos, por lo tanto se usa para tanques pequeños, tanques horizontales, para el aforo de los fondos de tanques grandes, tanques subterráneos, o para tanques cuya forma no permite la utilización de un método geométrico. Los equipos utilizados para el aforo, son:  Tanque volumétrico aforado (serafín)  Medidores de flujo calibrados  Tanques estacionarios Procedimiento con tanque volumétrico (serafín) El serafín, o serafines, deben situarse tan cerca como sea posible al tanque que va a ser aforado y quedar nivelados con respecto a la superficie de soporte. Se deben revisar y verificar la condición de las líneas antes que se inicie el aforo para asegurar una entrega positiva de tanque a tanque. Se debe registrar la temperatura del líquido en tanque calibrador así como la del tanque a ser calibrado después de cada llenado y el volumen ajustado si hay cambio de temperatura. La condición de llenado de las líneas debe ser la misma antes y después de cada medición. Procedimiento con un medidor de flujo. El medidor debe estar montado sobre un patín, tráiler, plataforma o un dispositivo similar, localizado tan cerca como sea posible del tanque a calibrar. El soporte debe estar completamente nivelado y el medidor deberá ser probado previamente con el mismo líquido que se utilizará en la calibración del tanque o con otro de densidad similar. El flujo de líquido hacia o desde el tanque a ser calibrado debe comenzar en puntos predeterminados, que dependen del tipo de tanque, distribución de volúmenes muertos, o tamaño y forma de la zona a ser calibrada. En cada parada se deberá registrar la lectura del medidor, temperatura del líquido en el tanque, temperatura promedio del líquido entregado por el medidor, nivel de líquido en el tanque. Pautas para la elaboración de la Tabla de Aforo Las tablas de aforo se deben elaborar a una temperatura de 60 ºF y deben tener en cuenta correcciones por efecto de cabeza del líquido almacenado, volúmenes muertos, inclinación del tanque, volumen del fondo, y ajuste volumétrico por efecto del techo o membrana flotante, si aplica. Para el ajuste

por expansión o contracción por efecto de la temperatura de lámina se debe aplicar un factor de corrección (CtSh) de manera separada JHON

- Tabla de aforo Las tablas de aforo deben presentar la siguiente información: Logo y nombre de la empresa aforadora, dirección, ciudad y NIT Logo y nombre de Ecopetrol Identificación del tanque Nombre del producto a almacenar Ubicación del tanque, Vicepresidencia, Gerencia, Planta, ciudad y país. - Tipo de techo y fondo del tanque. Niveles en unidades de centímetros-milímetros (cm – mm) y los volúmenes en barriles.  Altura de referencia (m).  Diámetro promedio (m),  altura efectiva (m)  capacidad (bls). - La Gravedad API o densidad relativa del producto. La temperatura base de lámina a la cual fue preparada (ver no Presión de almacenamiento (aplica para tanques presurizados) Peso del techo o membrana flotante (según aplique) - Ajuste volumétrico por el peso del techo (FRA) Identificación de la zona crítica (aplica para tanques con techo o membrana flotante) la Norma mediante la cual se llevó a cabo el proceso de aforo del tanque y del fondo. El nivel de incertidumbre del proceso de aforo en porcentaje Especificar si es verificación, calibración, recalibración o recálculo. Fecha del aforo. Firma de la compañía aforadora (ejecutor y representante) y aprobación del Ministerio  de Minas y Energía. PROCEDIMIENTO AFORO MANUAL DE AFORO Las mediciones reportadas será determinadas por las lecturas que siguen un procedimiento recomendado, ver todos estos procedimientos detallados en la norma API MPMS 3.1A, 2005 PROCEDIMIENTO DE MEDICIÓN POR AFORO (SONDEO) Ver el procedimientos detallado en la norma API MPMS 3.1A, 2005.

CONVERSIÓN ENTRE MEDICIONES DE AFORO (SONDEO) Y AFORO DE

VACÍO

Una medida de aforo de vacío puede ser convertida en una medida de aforo (sondeo) restando la medida de vacío a la altura de referencia del tanque, por ejemplo: Tabla Conversión entre mediciones de aforo (sondeo) y aforo de vacío. Una cinta con plomada de aforo (sondeo) puede ser utilizada para tomar una medida de aforo de vacío. El procedimiento es el mismo que se describió

anteriormente, excepto que la lectura de la plomada se resta de la lectura de la cinta, por ejemplo: Tabla. Conversión entre mediciones de aforo (sondeo) y aforo de vacío. Figura 3. Diagrama de Medición.