ESTACION DE MEDICIN Y CONTROL DE GAS NATURAL

ESTACION DE MEDICIN Y CONTROL DE GAS NATURAL

Se tiene por objeto establecer los requisitos mnimos a considerar en el proyecto y realizacin de las instalaciones receptoras de gas natural a fin de obtener una forma apropiada de explotacin y unos niveles de seguridad adecuados.

UsosAlimentos: Panificacin, lcteos, cerveza aceites y grasasManufactura: Hilandera y tejidosIndustria: Vidrios, cermica, qumicos, medicinasGeneracin de Electricidad: Plantas Trmicas

Composicin tpica del gas natural(en volumen)ComposicinMnimoMximoMetano (CH4)79,0%97,0%Etano (C2H6)0,1%11,4%Hidrocarburos pesados(Propano, butano and pentano)0,12%5,0%Nitrogeno (N2)0,5%6,5%Dixido de carbono (CO2)0,0%1,5%

Gas Natural (GN): Mezcla de hidrocarburos gaseosos en la que predomina fundamentalmente el metano, en proporcin igual o superior al 79%, la mezcla puede contener cantidades significativas de etano e hidrocarburos pesados como propano, butano y pentano, adems de dixido de carbono y nitrgeno.

Impurezas: agua (< 80 mg/m3 ) y compuestos de azufre (< 150 mg/m3 )

La composicin del gas de distintos yacimientos puede tener diferencias significativasIntroduccinGas Natural: Composicin

Poder Calorfico Superior (PCS) : Cantidad de calor producido por la combustion de 1 m3 de gas.Poder Calorfico Inferior (PCI): Cantidad de calor producido por combustin completa de 1 m3 de gas menos el calor absorbido por el agua en forma de vapor producida en la combustin, que generalmente se lleva con los humos el calor de vaporizacin.ndice de Wobbe: Determina el grado de intercambiabilidad entre gases combustibles. Es una medida del caudal trmico

Principales caractersticas del gas naturalIntroduccinGas Natural: Parmetros que definen la calidad del gas natural.

Paraasegurar una correcta medicin del flujo de gas natural, deben recurrirse a conceptos estadsticos, variables de presin, temperatura, cromatografa, densidad, etc.

Las estaciones de regulacin son instalaciones de medicin y regulacin de presin ubicadas en los puntos custodiados de transferencia en donde el gas natural se distribuye de las tuberas de transmisin a las lneas de alta presin de la compaa de distribucinCONCEPTOS BASICOS DE MEDICINLa medicin nace como una respuesta a la necesidad de los pueblos por encontrar una forma para realizar transacciones e intercambios de diferente tipo. En el sentido ms puro, medir es comparar un dato con una unidad de medida patrn estimando su valor verdadero.

El medidor es la caja registradora de la compaa y el flujo de gas natural, o de cualquier otro fluido, se traduce inmediatamente en flujo de dinero. Es por esto, que alrededor de este elemento se centra gran parte de la atencin de las compaas distribuidoras o transportadoras de gas natural.

Esquema de sistema de distribucin de una estacin de regulacin y reguladores de presin

RedesConjunto de tuberas o ductos interconectados entre si cuya diversa configuracin geomtrica en forma anual, radial, paralela, cruzada o combinada, conforman los sistemas de distribucin destinados al suministro de gas natural

Red primariaConjunto de tuberas o ductos de acero u de otro material que conforman la matriz del sistema de distribucin a partir de la estacin de recepcin y despacho cuya presin de operacin supera los 6.9bar (100PSI) por lo cual tambin se denominan sistemas de alta presinEn Bolivia las lneas troncales de distribucin se encuentran por encima de las 300lb por pulgadas cuadradas (300PSI) o 20,68barRed secundariaConjunto de tuberas o ductos de acero, polietileno y de otro material que conforman sistemas reticulares a partir de los puestos de regulacin distritial y operan a una presin entre los 500mbar (7,25PSI) y hasta os 7bar (100PSI) por lo cual se denominan sistemas de media presin

N.A.G. 100 normas argentinas mnimas de seguridad para el transporte y distribucin de gas natural y otros gases por caeraLey Nro. 1333/92 ley del medio ambiente y su reglamentacin. Repblica de BoliviaReglamento ambiental para el sector hidrocarburos ley Nro. 1689 ley de hidrocarburos repblica de Bolivia

Referencia normativa

Sistema de filtradoLa funcin del sistema de filtrado es la de retener el polvo, partculas slidas, agua, aceite, etc., que pueda arrastrar el gas en su circulacin, con objeto de proteger los reguladores, contadores y equipos de utilizacin situados aguas abajo del mismo.REQUISITOS FUNCIONALES Y CARACTERSTICAS DE LOS EQUIPOS

Requisitos funcionales: El rendimiento del Sistema de Filtrado evaluado en materia retenida en funcin de la granulometra debe ser como mnimo de:

para el polvo: 98% para 5 micras.para el agua: 100% para 20 micras.Los elementos porosos filtrantes deben poder resistir como mnimo una presin diferencial de 3 bar, sin rotura ni hundimiento del elemento filtrante.

Filtros. El diseo, proyecto, construccin y pruebas de los filtros deben ser conformes a los requisitos indicados en la legislacin vigente

Para la recogida de las partculas gruesas y del polvo, el filtro debe tener, como mnimo, un volumen de almacena- miento de 2 cm3/(n)m3 de la capacidad horaria mxima de la lnea.El filtro debe incorporar un dispositivo para medir la prdida de carga, con un nivel de resistencia mecnica adecuado a la presin de diseo.Asimismo debe estar equipado con:Un orificio con tapa a paso total que permita la extraccin del elemento filtrante para su limpieza. Los filtros de gran tamao deben estar provistos de sistemas adecuados para efectuar el levantamiento de la tapa con facilidad.

Una vlvula para el purgado de la suciedad almacenada en el depsito de recogida, pudiendo usarse asimismo para la descompresin y siendo de tamao mnimo DN 15. Dicha vlvula debe ser de tipo bola a paso integral y llevar incorporado un codo provisto de un tapn roscado, para conectar una manguera que descargue a un lugar seguro.

Sistema de regulacin de la presinRequisitos funcionales. El diseo de los elementos de regulacin se debe realizar de modo que se mantenga la presin de salida de la estacin de regulacin dentro de los mrgenesRegulador principal. Su funcin es la de reducir la presin de entrada del gas a la ERM y estabilizarla a valores previamente establecidos, que permitan el buen funcionamiento de los equipos de medicin y utilizacin situados aguas abajo de la ERM.En la determinacin del regulador de cada lnea, se debe partir de la presin mnima garantizada por la Empresa Distribuidora descontando la prdida de carga de la instalacin aguas arriba, de la presin de salida requerida, y del caudal de diseo establecido para la instalacin receptora.

El regulador principal debe cumplir las siguientes condiciones:Debe estar construido de acuerdo con la Norma UNE-EN 334 para dispositivos de regulacin de presin de gas (reguladores) para presiones de entrada hasta 100 bar.Podr ser de accin directa o pilotado, para clase I, y nicamente pilotados para clase II.Se recomienda que el regulador principal sea del tipo normalmente abierto en caso de fallo, si existe en la lnea de regulacin regulador monitor.El circuito de gas que alimenta a los pilotos de los reguladores que trabajen con este sistema, deben estar provistos de un filtro para evitar las obstrucciones eventuales que pueda provocar la suciedad.Podr llevar incorporada una vlvula de interrupcin de seguridad (VIS) por mxima y mnima, siempre que el dispositivo de seguridad sea independiente del de regulacin.En posicin de cierre, el regulador debe ser completamente estanco.La presin de tarado debe ser inferior o igual a la MOP de salida de la Estacin o de la red de distribucin interior.No se pueden instalar vlvulas en las tuberas auxiliares de toma de presin de reguladores y sus dispositivos de seguridad.

Sistema de seguridad asociado a la presin de salidaRequisitos funcionales. El diseo de las estaciones de regulacin debe garantizar que no se sobrepase la presin mxima en caso de incidente (MIP) de la canalizacin de salida de las mismas.Para ello, deben disponer de dispositivos de seguridad que acten automticamente cuando se detecten presiones de salida iguales o superiores a su valor de tarado, como consecuencia de un fallo del sistema de regulacin de presin.Todas las lneas de regulacin, sean principales o secundarias, deben disponer al menos de una vlvula de interrupcin de seguridad por mxima presin (VIS mx.), de rearme manual y situada aguas arriba de los reguladores.

Vlvula de interrupcin de seguridad (VIS). Su funcin es la de interrumpir la circulacin del gas cuando la presin de salida del regulador principal alcanza unos valores preestablecidos tanto por mxima como por mnima presin.

La VIS debe cumplir los siguientes requisitos:Estar colocada antes del equipo de regulacin, pudiendo estar no obstante incorporada al mismo, con rganos de maniobra y cierre independientes.

Estar equipada con dispositivos de cierre por exceso y defecto de presin detectada a la salida del regulador.

No debe existir en el circuito principal ninguna vlvula entre la salida del regulador principal y la toma de presin de la vlvula de seguridad.El rearme de la vlvula se puede efectuar nicamente de forma manual.La vlvula, en posicin cerrada, debe ser completamente estanca.El campo de regulacin debe ser tal que permita ajustar los cierres a valores de presin acordes con los de trabajo establecido.

Vlvula de escape de seguridad (VES). Su funcin es la de evitar sobrepresiones que se puedan producir despus del regulador principal por eventuales fallos de funcionamiento, tanto del regulador principal como de la VIS.

La base para el clculo de la VES de seguridad es la de lograr una evacuacin del orden del 5% del caudal nominal de la ERM, con un dimetro de paso mnimo de 15 mm.

La VES debe cumplir los siguientes requisitos:Intervalo de funcionamiento mnimo: entre el 90% y el 110% de la presin de tarado de la vlvula.Precisin de funcionamiento: 10% de la presin de tarado.Tipo: de resorte con membrana, o pilotada.Ubicacin: aguas abajo del regulador principal y de la toma de presin de la vlvula de interrupcin de seguridad.

1.- Vista interna de la Estacin Distrital de Regulacin, donde se puede apreciar las conexiones y accesorios.2.- Vista del tubera de entrada al EDR.( conexin a la acometida especial) 2 de dimetro.3.- Vista de la descarga del EDR (conexin a la lnea de enfriamiento) 3 de dimetro.

SISTEMA DE MEDICIONRequisitos funcionales. La funcin del Sistema de Medicin es la de medir los volmenes de gas suministradosal usuario expresados en condiciones de referencia.

El sistema de medicin debe disponer de las Unidades de Medicin necesarias para cubrir los caudales mximos y mnimos del conjunto de instalaciones de utilizacin suministradas.

Los contadores pueden disponer de un by-pass que permita el paso de la totalidad de gas directo y/o la colocacin de otro medidor, cuando el contador principal tenga que ser reparado o bien durante las operaciones de contrastacin y/ode mantenimiento.

El by-pass debe poder ser precintable y bloqueable.

ContadoresPueden ser volumtricos de paredes deformables, volumtricos de pistones rotativos, de turbina, o de cualquier otro tipoque se halle metrolgicamente aceptado.

La eleccin de uno y otro sistema de medicin viene condicionado fundamentalmente por: El tipo de rgimen de consumo del usuario. El campo vlido de medida segn la dinmica elegida.

En cuanto a las caractersticas de la instalacin a la que se destine el contador se debe tener en cuenta lo siguiente: El diseo y dimensiones de la estacin de medida a la que se destine el contador, a fin de instalar el adecuado y en las mejores condiciones para la calidad de la medida.

Las recomendaciones especficas de cada fabricante en lo referente a distancias a respetar libres de cualquier accesorio o dispositivo, anteriores y posteriores al contador.

Conversores de volumenSu funcin es convertir el volumen medido por el contador de gas a condiciones de referencia

La conversin del volumen bruto medido por un contador a volumen en condiciones de referencia.

Los conversores pueden ser:

Conversor Tipo PT, con correccin por presin y temperatura, con posibilidad de introduccin de un factor de compresibilidad fijo.

Conversor Tipo PTZ, con correccin por presin, temperatura

ESQUEMAS

Registradores de presin y temperatura

Manmetros.

Termmetros.

Sistema de calentamientoELEMENTOS DE CONTROL

Registradores de presin y temperatura

La ERM debe disponer de un registrador continuo de la presin y temperaturas de medicin, que puede ser mecnico o electrnico.

En el caso de registradores mecnicos (manotermgrafos) deben cumplir con las siguientes condiciones mnimas: Exactitud: 1% del fondo de escala. Impresin grfica: Tipo de banda enrollada o grfico circular de cmo mnimo una semana de duracin. Modo de arrastre: Por un sistema de relojera.

En el caso de registradores electrnicos (.data logger.), deben cumplir las siguientes condiciones mnimas: Exactitud: 1% del fondo de escala. Registro de memoria: 15 ltimos das. Intervalo de toma de muestras: 0,1 s. Datos extrables mediante aplicacin y equipo informtico.

Manmetros.Estos instrumentos son de medicin visual de las condiciones internas del producto (gas natural) durante el proceso en la estacin. Sirven para medir presin

La eleccin de los manmetros se debe hacer en funcin de las presiones a indicar, recomendndoseque la zona de trabajo de los mismos est entre el 50% y el 75% del fondo de escala

TermometrosTermmetro de registro grfico para medir la temperatura del fluido de prueba en la tubera; ste aparato deber contar con certificado de calibracin vigente.

La escala de medicin para los termmetros debe ser orientativamente de -10 C a +50 C. Su grado de exactitud debe ser como mnimo de 0,5 C.

Deben disponer de una proteccin tipo capilla y se deben colocar dentro de vainas resistentes de acero o latn que permitan extraer el termmetro sin interrumpir el servicio.

Sistema de calentamientoEl sistema de calentamiento se debe instalar con el fin de evitar bajas temperaturas y formacin de hielo y/o hidratos debidos a las expansiones del gas en el regulador, que podran perturbar el buen funcionamiento del regulador y los aparatos situados a continuacin del mismo, y bsicamente consiste en la instalacin de un intercambiador aguas arriba de la regulacin.

Estas instalaciones se deben montar en aquellas ERM en las cuales el salto de presin sea tal que se prevea que la disminucin de temperatura pueda afectar de una forma importante al buen funcionamiento de los equipos.

Mantenimiento a Estaciones reguladoras de presinToda estacin reguladora de presin, dispositivo de alivioy estacin de regulacin de presin y sus equipos, debern estar sujetos a inspecciones y pruebas a intervalos que no excedan de 1 ao, para determinar que:a) Se hallan en buenas condiciones mecnicasb) Son adecuados en capacidad y confiabilidad de operacin para el servicio al cual estn afectados;c) Estn calibrados para actuar a la presin correcta; yd) Se hallan instalados adecuadamente y protegidos contra el polvo, lquidos u otras condicionesque podran afectar la operacin correcta.

Inspeccin visual

Vlvulas de bloqueo.

Reguladores de presin.

Inspeccin final.Mantenimiento

GRACIAS..