ESTACIONES DE BOMBEO Y DE COMPRESION
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iNTRUDUCCION •
Las estaciones de bombeo y compresión, a través de oleoductos y módulos tienen una función de eliminar las consecuencias de la pérdida de presión debido debido a la fricción, añadiendo energía, al fluido transportado. transportado. El aumento de la energía aumenta la presión del fluido en el ducto.
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FLUJO DE LÍQUIDO A TRAVÉS DE LA ESTACIÓN DE BOMBEO •
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Por lo general hay entre dos y seis bombas en una estación de bombeo. Frecuentemente, cada bomba es capaz de aumentar la presión de un lote con intensidades diferentes. Por eso es posible operar la estación con una variedad de presiones diferentes, conectando diferentes combinaciones de bombas.
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Consideraciones básicas sobre las estaciones de bombeo •
A medida que un lote se aproxima en la estación de bombo, el operador decide si debe o no conectar o desconectar las bombas de la estación de bombeo. Si un lote tiene presión suficiente para mantener el flujo necesario hasta la próxima estación, el operador puede desconectar las bombas de la estación. Si el lote precisa de más presión el operador conecta una o más bombas. 4
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Un lote no viscoso, con flujo moderado, exige que el operador conecte un número menor de bombas que en un lote viscoso con flujo alto. Nótese que en el caso de flujo alto más bombas están conectadas para compensar la pérdida de presión. De la misma manera, la variación de la elevación del flujo entre dos estaciones de bombeo, ayuda a determinar cuántas bombas, debe conectar el operador 5
Las válvulas de entrada auxiliares •
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Si un lote llega a la estación de bombeo primero fluye para las válvulas auxiliares y de aislamiento, Estas son dos válvulas de aislamiento que trabajan en conjunto para controlar si los líquidos fluyen o no a la estación. Cuando la válvula de entrada se cierra, la válvula auxiliar está abierta, el líquido no puede entrar en la estación de bombeo. Cuando la válvula de entrada esta abierta la válvula auxiliar esta cerrada, el líquido ya no puede ir directamente por el oleoducto y es necesario entrar en la estación de bombeo. 6
Casa de muestreo •
Algunas estaciones de bombeo están equipadas como casas de muestreo. Después de pasar por la válvula de aislamiento de entrada y entrar en la estación de bombeo, parte del líquido se desvía desde la tubería principal a la casa de muestreo donde pueden ser examinadas varias de sus propiedades .Como ser la densidad y la viscosidad.
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La medición de la temperatura del líquido •
La temperatura del líquido se mide en estaciones de bombeo debido a que es necesario conocer la temperatura correcta para calcular la densidad y la viscosidad. Las mediciones de temperatura se realizan electrónicamente utilizando un dispositivo térmico resistivo.
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El líquido es transportado por las válvulas, a través de un corta llamas, un dispositivo especial de seguridad que impide que las llamas vuelvan por el conducto y vaya a la línea troncal. El liquido y el vapor entonces salen al final del ducto y van para el quemador.
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Medición de la masa específica •
La masa específica del líquido se mide y se informa, nuevamente, al centro de control para que el operador pueda monitorear el progreso de cada lote a lo largo del oleoducto comprobando la masa especifica del líquido en la estación de bombeo. Cada lote posee una determinada masa especifica, de modo que el operador puede saber cual lote esta en la estación de bombeo, verificando su masa especifica. La masa específica también es usada en los cálculos del sistema de detección de fugas.
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Medición de la viscosidad del líquido •
La viscosidad del líquido se mide en algunas estaciones para ser utilizados en el cálculo del sistema de detección de fugas. La viscosidad se mide en el laboratorio usando un viscosímetro.
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QUEMADOR •
Los quemadores permiten que derivados y GLP sean removidos de la estación de bombeo y eliminados de manera segura. Si todavía se comprueba que hay líquido bajo presión en los conductos y bombas, antes de ejecutar el servicio, el equipo de mantenimiento abre la válvula para el quemador para aliviar la presión de forma segura y eliminar el líquido con alta presión de vapor. Si las líneas precisan ser vaciadas completamente, el equipo de mantenimiento puede lanzar un líquido remanente para fuera de la línea con una purga de nitrógeno o con otra técnica.
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Ruta de las bombas •
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Como se ha mencionado, el camino a través de la bomba depende del tipo de actividad que una estación ejecuta y que bombas están conectadas. Con respecto a los productos derivados de alta calidad, es importante evitar cualquier contaminación. Continuar lavando las bombas inactivas con un determinado lote de derivados es importante, todas las válvulas de succión y descarga de bomba son dejadas abiertas. En oleoductos, el lote puede mezclarse con el lote anterior de aceite, cuando se abren las válvulas 13
Descarga de líquido. •
Incluso ahora el liquido que pasa por la estación de bombeo era transportado a través de la entrada de la bomba y de la bomba a la línea de registro. Ahora que el líquido ya paso por la bomba, esta cerca de regresar a la línea de registro. A lo largo de la ruta de la bomba de la línea de registro esta la válvula de control de la presión (PCV), el desvío de PCV y la válvula de retención de descarga. 14
Válvula de control de presión. •
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La mayoría de las bombas son accionadas por motores de velocidad constante, lo que significa que el operador no puede variar o aumentar la presión del líquido por cada bomba. Para regular la presión del líquido que entra en la línea de registro de forma mas precisa, la tubería usa una válvula de control de presión (PCVs) y eventualmente motores dotados de variadores de velocidades. Las válvulas de control de presión pueden ser dejados parcialmente abiertos bajo condiciones normales de operación. Las PCVs regulan la presión, modificando el diámetro de apertura a través del cual los líquidos pasan. La reducción de apertura de la válvula restringe el flujo disminuyendo la presión de descarga. 15
Desvío de la PCV. •
Algunas PCV tienen un desvío, para que ella no pueda ser reparada o sustituida a menos que haya necesidad de interrumpir el flujo de líquido de la línea de registro. El desvío de la PCV constituido por una tubería en torno de la PCV, una válvula de bloqueo manual en unos dos lados de la PCV, una válvula manual en la entrada de la tubería de desvío y una válvula de retención en el circuito de desvío, es necesario. 16
Válvula de retención de descarga. •
Después de pasar por la PCV, el líquido fluye por una válvula de seguridad y retorna a la línea de registro. Una válvula de retención y una válvula de sentido único. El líquido solo puede fluir por la válvula de retención en su sentido. Cuando la presión de los líquidos se eleva por encima de la presión de la válvula, la válvula se cierra. 17
Salida. •
El liquido ahora concluye su recorrido a través de la estación de bombeo. El líquido fluye por la válvula de bloqueo de salida que lleva por la línea de registro. Una vez de retorno a la línea de registro, el líquido fluye por la tubería con una energía de presión aumentada y es capaz de mantener el valor requerido.
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Bombas. •
Una estación de bombeo tiene como objetivo aumentar energía a un liquido que fluye a través de la tubería, para compensar las perdidas de presión. Esta energía es transformada en presión y transferida para el líquido por el dispositivo que esta en el centro de la estación de bombeo-una bomba centrifuga. Los componentes principales de una estación de bombeo son: 19
1.Válvula de succión. •
El líquido entra en la estación por la válvula de succión. La válvula de succión es una válvula de bloqueo, tal como una válvula gaveta o una válvula esférica. Si la válvula esta abierta, el liquido podrá fluir hacia la bomba. Las válvulas de succión están casi siempre abiertas.
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2.Bombas de línea de registro. •
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El líquido por la válvula de succión va hacia la bomba. Las bombas dan presión adicional al líquido para asegurar que este sea transportado por la tubería con la fuerza necesaria. Una bomba centrifuga, es un dispositivo mecánico que usa una fuerza centrifuga para transportar una energía mecánica. El líquido entra a la bomba por la entrada principal y va hacia el rotor. A medida que el líquido pasa por la voluta o diámetro creciente de la voluta hace que el líquido asiente su velocidad. Una reducción en la velocidad significa un aumento proporcional de energía de presión. Así cuando el líquido sale de la voluta con una energía aumentada, con una velocidad mucho menor (2 m/s), su presión aumenta. 21
3.Motores eléctricos. •
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Existen muchos tipos diferentes de bombeo y de motores usados en tuberías. Algunas empresas usan por ejemplo bombas con motores a diesel, en cuando a otras usan turbinas para producir una altura manométrica necesaria. Petrobras usa motores eléctricos trifásicos CA para accionar la mayoría de las bombas de la línea de registro. Los motores eléctricos mantienen un ambiente saludable, produciendo energía mecánica sin generación directa y local de contaminantes. Los motores eléctricos funcionan silenciosamente, de modo que no incomoda las áreas pobladas. 22
4.Motores capaces de variar la velocidad. •
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Generalmente un control de presión de descarga de una bomba esta hecho para el ajuste de una válvula de control de presión (PCV). En algunas estaciones de bombeo, ponen una presión de descarga y ajustada, controlando la velocidad de una bomba y del rotor, usando un motor capaz de variar la velocidad (VF) controla la velocidad del motor ajustando la frecuencia de corriente alternada (CA) que entra en el motor. El sistema capas de variar la velocidad tiene como ventajas: prolongar la vida del motor, porque la corriente de partida es controlada, creando una partida suave, se reduce el desgaste de dos maneras, dos sellos en la bomba y el motor (menor velocidad, larga vida), reducir las ondas de presión transitorias debido a la partida controlada. 23
5.Válvula de descarga. •
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El líquido sale de la bomba por la válvula de descarga. De la misma forma que la válvula de succión, la válvula de descarga y una válvula de bloqueo, como la válvula gaveta o la válvula esfera. La válvula de descarga ya precisa estar un poco abierta para dar inicio en la bomba. Poner, cuando la bomba inicia la secuencia de partida, la válvula de descarga esta casi cerrada. A medida que la bomba acelera, incluso a la velocidad máxima, la válvula de descarga se abre gradualmente. A medida que la bomba se aproxima a la velocidad de operación, la presión de descarga de la bomba alcanza la presión de operación. Este es usado para evitar choques o cambios drásticos en la presión de la línea de registro
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