Unidades de medición Daniel

FAC-15

Objetivo

En esta presentación se explican los conceptos básicos de operación y

funcionamiento de las unidades de automáticas de medición y control de

entregas (LACT) en Caño Limón, también conocidas como medidores

DANIEL® por el nombre de su fabricante.

Al finalizar el curso, el usuario debe responder un examen teórico con un

acierto del 100%.

DANIEL® es una marca registradas de Emerson Proccess Co.

Introducción

La función de los medidores de turbina DANIEL es contabilizar el caudal o flujo que pasa a través de una tubería.

En Caño Limón se usan los medidores de turbina por su alta precisión y bajo costo frente a los otros tipos de medidores existentes en el mercado.

A pesar de su alta precisión, los medidores de turbina son susceptibles a errores por la presencia de elementos extraños que pueden desgastar o averiar sus partes internas. Es por esto requieren de una calibración periódica para comprobar si están midiendo el volumen que pasa en realidad.

Contenido

LACT¿Qué es LACT? / sistema de medición DANIEL

Medidores de Turbina¿Que son? / Funcionamiento / Propiedades

Calibrador¿Qué es el calibrador? / Funcionamiento / Factor del Medidor

Computador 2233Descripción / Reportes / Fallos del Medidor / Fallos del Calibrador

OperaciónDescripción del proceso

Sistema de medición DANIEL en PF1

LACT

¿Qué es LACT?La unidad LACT (Lease Automatic Custom Transfer) o Unidad automática de control y medida de entregas es un instrumento para medir la cantidad y calidad de crudo que se transfiere (en nuestro caso), de las facilidades de PF1 y PF2 hacia la estación de bombeo.

En Caño Limón se cuenta con un sistema de medición DANIEL en cada facilidad, los cuales funcionan de manera automática y sin necesidad de atención permanente por parte del personal.

Sistema de medición DANIEL en PF1

Sistema de Medición DANIEL

El sistema de control de medida (LACT) se compone básicamente de:

Medidores de Turbina

Calibrador (Prover)

Cabina de control(Computador 2233)

Medidores de Turbina

¿Qué son los Medidores de Turbina?

Los medidores de turbina son usados para medir la cantidad de crudo que sale de cada facilidad hacia la estación de bombeo.

Medidores Daniel en PF1

Funcionamiento de un Medidor

Un medidor de turbina Daniel se compone de:

Turbina

Carcaza

Brida

Enderezadores de flujo

Transductor

El flujo que viene por la tubería debe pasar por los enderezadores de flujo, cuyo fin es alinear el flujo antes de entrar a la turbina.

El crudo pasa y mueve la turbina. La velocidad con que gira es proporcional al caudal de crudo.

La turbina emite unos pulsos electromagnéticos que son captados por el transductor a medida que va rotando. Entre más velocidad, más pulsos.

Funcionamiento de un Medidor

Cada turbina emite un número fijo de pulsos por cada barril (BBL) de crudo contado. A esta relación se le conoce como el K-Factor.

BBLPulsos

FactorK

Cada turbina viene con su propio K-Factor directamente desde fábrica. Este valor es fijo y no se puede alterar.

Los cálculos se efectúan automáticamente en el computador de flujo Daniel modelo 2233, el cual se encuentra instalado en el tablero de control.

A medida que la turbina gira, emite pulsos electromagnéticos al computador.

Filtro

Turbina

Transductor

Propiedades del Medidor

Una turbina esta en óptimas condiciones si presenta repetibilidad y exactitud.

Una pobre repetibilidad implica una mala exactitud.Si hay exactitud, obligatoriamente hay repetibilidad.Pero la repetibilidad no siempre va de la mano con la exactitud.

Si un medidor de turbina no tiene exactitud, contabiliza un valor diferente de flujo al que en realidad está pasando. Esto desde luego, es perjudicial para el control del volumen de crudo.

Practica 1¿Cuál de los siguientes elementos no hace parte del sistema básico del LACT?

Un medidor de turbinaUn calibrador (prover )Una básculaComputador 2233

El sensor que capta los pulsos electromagnéticos que emite la turbina, es:TranductorEnderezador de flujoK-FactorComputador 2233

El K-Factor varía según la velocidad de la turbina.FalsoVerdadero

El LACT mide la cantidad y calidad del crudo despachado desde las facilidades hacia PS1. Sin embargo, requiere de permanente atención por parte del personal.

FalsoVerdadero

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Calibrador(Prover)

¿Que es el Calibrador?

Como su nombre lo indica, los calibradores o “prover” se encargan de calibrar el medidor de turbina. Por medio de este aparato se mira si la lectura del medidor es correcta o si está arrojando datos inexactos.

Los sistemas Daniel de PF1 y PF2 tienen cada uno un calibrador bidireccional de 20” de diámetro.

Calibrador sistema Daniel en PF1

Funcionamiento

El calibrador es un tubo en U, con una esfera de nitrilo en su interior que es arrastrada cuando el crudo pasa por el calibrador.Los calibradores de Caño Limón están doblados en su extremo para ahorrar espacio. Esta doblez no afecta su funcionamiento.

La esfera sale desde una plataforma de lanzamiento y hace el recorrido por todo el tubo. Cuando pasa por dos sensores se activa o apaga el conteo de pulsos de la turbina.Una válvula de 3 vías cambia el sentido del flujo para volver a pasar la esfera en sentido contrario.

Plataforma de lanzamientoSensores

EsferaEsferaSensorPlataforma de lanzamiento

Factor del Medidor

La esfera de nitrilo debe estar inflada entre 1% y 5% por encima del diámetro interno de la tubería, para no dejar escapar crudo durante una corrida de calibración.

El calibrador ajusta el medidor de turbina por medio de un número llamado factor del medidor (FM).

calibradordelVolumenmedidordelVolumen

FM

Para hallar el FM, se deben hacer unas correcciones al volumen por:

Presión y temperatura en el crudo.

Presión y temperatura en el acero.

El computador 2233, hace todos los cálculos necesarios para hallar el Factor del medidor.Para más información sobre cómo calcular el FM, refiérase al módulo de medición dinámica de hidrocarburos.

Computador 2233

Computador Daniel 2233

Ubicado en la cabina de control, este instrumento ejecuta las siguientes funciones básicas:

•Volúmenes bruto y neto acumulados.•Cálculo de la tasa de flujo.•Calibración del medidor (cálculo del factor del medidor).•Detección de emergencias.•Elaboración de reportes por pantalla o impresora.

Computador 2233 Panel de Control

Reportes

El computador de flujo Daniel 2233 genera varios tipos de reportes impresos. Estos son:

Reportes horariosMuestra el volumen acumulado para cada medidor, así como la temperatura y presión en cada uno.

Tiquetes de EntregaProporciona un registro del volumen medido para cada medidor y los parámetros usados en el cálculo del volumen.

Tiquetes de Entrega AnterioresImprime el tiquete de entrega anterior más reciente.

Reporte de Corridas de pruebaEs generado cada vez que se realiza una corrida de calibración. Tiene información de varios parámetros, entre ellos el Factor del Medidor.

Reporte de CalibraciónCada vez que se hagan 4 corridas de calibración con una desviación en el Factor del medidor de 0.05%.

Reportes

Reporte Horario Reporte de corrida de prueba

Practica 2La función de la válvula de 3 vías en el calibrador, es:

Comenzar o finalizar el conteo de pulsos al detectar el paso de la esfera.

Lanzar o recibir la esfera en una corrida de calibración.Cambia el sentido del flujo.Calcular el factor del medidor.

¿Cual de las siguientes NO es una función del computador 2233?Calcular la tasa de flujoElaborar reportes por pantalla e impresoraDetección de emergenciasControlar la velocidad de la turbina en el medidor

Uno de los reportes que genera el Computador 2233 es el reporte de calibración.

FalsoVerdadero

La función del calibrador (prover ) es verificar si la lectura del medidor de turbina es correcta o si está arrojando datos inexactos.

FalsoVerdadero

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Fallas de los medidores

En el panel de control se informa de 2 tipos de fallos en el sistema.

Alarma por falla en los sellosIndica que se ha producido una falla en el sello de la válvula de 3 vías del calibrador. En el tablero una luz ámbar se enciende intermitentemente.

Alarma por alta presión diferencial en el filtroLa presión diferencial a través del filtro se ha excedido, indicando que la rejilla del filtro está obstruida.

Panel de Alarmas MPAS 90

Fallas del probadorEl computador esta capacitado para informar varios tipos de fallos en la corrida de calibración, también por medio del impresor.

Fallo en el sello (Seal Failure)Cuando la válvula de 3 vías no se cerró después de ser operada.

Falla de detección (Detector Fail)No se registró el arranque o parada del conteo de pulsos, luego de 5 minutos de ser lanzada la esfera.

Excedido el máximo de intentos (Max tries exceded)Indica que se han hecho 10 corridas sin obtener cuatro factores del medidor consecutivos, dentro de un rango de 0.05% entre sí.

Operador (Operator)Indica que el operador movió el botón de calibración en el tablero de control mientras se efectuaba una corrida.

Falla por Energía (Power Fail)Se detectó una falla en el sistema eléctrico mientras se hacía una corrida.

Medidor no seleccionado (Meter not selected)Se efectuó una corrida sin indicar cuál es el medidor a calibrar.

Operación

Descripción del proceso

El crudo que sale de cada facilidad de producción hacia la estación de bombeo debe pasar por el LACT para saber la cantidad que está siendo transferida.

LACT en PF1

•El paso de crudo puede ser interrumpido si se cierra la válvula de compuerta a la entrada de cada línea.

•El crudo debe ser filtrado antes de pasar por el medidor, para prevenir que pequeños residuos sólidos puedan dañarlo.

FiltroVálvula

Medidor

Descripción del proceso

Un muestreador extrae pequeñas cantidades de crudo de manera periódica para determinar su gravedad API y el BS&W.

Medidor de Turbina

Este funciona por medio de una sonda (un tubo vertical) que penetra hasta el centro de la tubería.El muestreador se coloca en la zona de la línea donde el fluido sea más turbulento, para tomar una muestra mas homogénea.

Luego, el volumen de crudo es calculado a su paso por el medidor de turbina ubicado en la línea.

Descripción del proceso

El volumen del crudo cambia significativamente con la temperatura. Es un estándar que todas las mediciones de volumen se calculen a 60ºF de temperatura (barriles estándar o STB).

El crudo en Caño Limón esta alrededor de los 145ºF de temperatura. Si se mide un barril en estas condiciones, se deja enfriar hasta 60ºF y se vuelve a medir, su volumen es inferior. Esto debido a que el crudo se expande por acción de la temperatura.

Válvula de 3 vías en el calibrador.

Todos los procesos de venta, custodia o transferencia de crudo deben realizarse con corrección de temperatura a 60ºF. Esta corrección se hace por medio del factor del medidor, que multiplica al volumen medido para hallar su valor a 60ºF.

El factor del medidor se calcula mensualmente para cada turbina, haciendo las corridas de calibración en el prover.

Practica 3El error cuando no se registra el arranque o parada del conteo de pulsos, es:

Fallo en el sello (Seal Failure )Excedido el máximo de intentos (Max. tries exceded )Falla de detección (Detector Fail )Operador (Operator )

La temperatura estándar para calcular la medición de volúmenes, es:50 ºF60 ºF125 ºF145 ºF

El muestreador determina el color y gravedad API del crudo.FalsoVerdadero

Para prevenir que pequeños residuos o partículas sólidas puedan dañar la turbina, se colocan unos enderezadores de flujo en la entrada del medidor.

FalsoVerdadero

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FIN