Universidad Politécnica del Golfo de México EVIDENCIA DE DESEMPEÑO: Medición de hidrocarburos
Asinat!ra: Introducción a la ingeniería
Docente: Ing. Beisy Carlet Segura Hurtado
Prora"a ed!cativo: Ingeniería Petrolera
C!atri"estre: 1°
Gr!#o: “A
Al!"nos: !abriel Alonso "era "era Sarahí Ber#ab$ Hern$nde#
$ec%a: %& de no'ie(bre del )&1* 1
Contenido ............................................................ ........................................ ....................................... ........................................... ........................ 3 Introducción ........................................
Medición ..................................... ......................................................... ........................................ ....................................... ...................................... ................... ............ 3 Metrología ..................................... ......................................................... ....................................... ....................................... ................................................. ............................. 4 Medición de hidrocarburos ........................................ ............................................................ ....................................... ........................................... ........................ 4 Medición o esti(ación de +lu,o a boca de -o#o ...........................................................................6 Medición con se-aradores de -rueba ..................................... ......................................................... ................................................ ............................ 7 Medidores (ulti+$sicos ...................................... .......................................................... ........................................ ............................................... ........................... 9 Mediciones est$ticas en tanues de al(acena(iento ................................................................11 ............................................................ ............................................................ ........................................ .... 12 Mediciones (anuales........................................ ........................................................... ....................................... ................................... ................ ............ 12 Manual con 'arilla ....................................... .......................................................... ................................... ................ .............. .... 13 Manual con cinta y -lo(ada ....................................... .......................................................... ................................................ ............................ .... 15 Manual con tanues a+orados ...................................... .......................................................... ................................................................ ............................................ 15 Medidores auto($ticos ......................................
Auto($tica Auto($tica con +lotador +lotador ........................................ ........................................................... ....................................... ........................................15 ....................15 Auto($tica Auto($tica con ser'o....................................... ........................................................... ....................................................... ................................... ....... 15 Auto($tica Auto($tica con (edidor (edidor ultrasónico ultrasónico ........................................ ........................................................... ....................................... ....................... ... 16 Auto($tica Auto($tica con (edidor (edidor ti-o radar radar ...................................... ................................................................... ............................. ............... . 18 Mediciones de +lu,o ($sico o 'olu(/trico en instalaciones su-er+iciales .......................................19 .......................................................... ...................................... .................. .............. 20 Medidor de +lu,o ti-o ultrasónico...................................... ......................................................... ........................................ ........................... ....... 21 Medidor de +lu,o ti-o -laca de ori+icio ..................................... ........................................................... ........................................ .................... .............. ... 23 Medidor de +lu,o ti-o cónico ....................................... ......................................................... ........................................ ....................................... ................... 24 Medidor de +lu,o ti-o coriolis .....................................
Mediciones e(-leadas en o-eraciones de ue(a y 'enteo ........................................................25 .......................................................... ........................................ ................................................... ............................... 26 Medidores au0iliares ......................................
Medidores de -resión ....................................... .......................................................... .................................................... ................................. ............. 27 Medidores de te(-eratura ...................................... ......................................................... ....................................... ......................................... ..................... 28 Medidores de densidad ........................................ ............................................................ ....................................... ...................................... ................... .... 29 Medidores de corte de agua ...................................... .......................................................... ........................................ ...................................... .................. 30 (-resas ue brindan el ser'icio ....................................... ........................................................... .................................. .............. .............. .... 32 ......................................................... ........................................ ........................................ ...................................... .................. ....... 33 Bibliogra+ía .....................................
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Contenido ............................................................ ........................................ ....................................... ........................................... ........................ 3 Introducción ........................................
Medición ..................................... ......................................................... ........................................ ....................................... ...................................... ................... ............ 3 Metrología ..................................... ......................................................... ....................................... ....................................... ................................................. ............................. 4 Medición de hidrocarburos ........................................ ............................................................ ....................................... ........................................... ........................ 4 Medición o esti(ación de +lu,o a boca de -o#o ...........................................................................6 Medición con se-aradores de -rueba ..................................... ......................................................... ................................................ ............................ 7 Medidores (ulti+$sicos ...................................... .......................................................... ........................................ ............................................... ........................... 9 Mediciones est$ticas en tanues de al(acena(iento ................................................................11 ............................................................ ............................................................ ........................................ .... 12 Mediciones (anuales........................................ ........................................................... ....................................... ................................... ................ ............ 12 Manual con 'arilla ....................................... .......................................................... ................................... ................ .............. .... 13 Manual con cinta y -lo(ada ....................................... .......................................................... ................................................ ............................ .... 15 Manual con tanues a+orados ...................................... .......................................................... ................................................................ ............................................ 15 Medidores auto($ticos ......................................
Auto($tica Auto($tica con +lotador +lotador ........................................ ........................................................... ....................................... ........................................15 ....................15 Auto($tica Auto($tica con ser'o....................................... ........................................................... ....................................................... ................................... ....... 15 Auto($tica Auto($tica con (edidor (edidor ultrasónico ultrasónico ........................................ ........................................................... ....................................... ....................... ... 16 Auto($tica Auto($tica con (edidor (edidor ti-o radar radar ...................................... ................................................................... ............................. ............... . 18 Mediciones de +lu,o ($sico o 'olu(/trico en instalaciones su-er+iciales .......................................19 .......................................................... ...................................... .................. .............. 20 Medidor de +lu,o ti-o ultrasónico...................................... ......................................................... ........................................ ........................... ....... 21 Medidor de +lu,o ti-o -laca de ori+icio ..................................... ........................................................... ........................................ .................... .............. ... 23 Medidor de +lu,o ti-o cónico ....................................... ......................................................... ........................................ ....................................... ................... 24 Medidor de +lu,o ti-o coriolis .....................................
Mediciones e(-leadas en o-eraciones de ue(a y 'enteo ........................................................25 .......................................................... ........................................ ................................................... ............................... 26 Medidores au0iliares ......................................
Medidores de -resión ....................................... .......................................................... .................................................... ................................. ............. 27 Medidores de te(-eratura ...................................... ......................................................... ....................................... ......................................... ..................... 28 Medidores de densidad ........................................ ............................................................ ....................................... ...................................... ................... .... 29 Medidores de corte de agua ...................................... .......................................................... ........................................ ...................................... .................. 30 (-resas ue brindan el ser'icio ....................................... ........................................................... .................................. .............. .............. .... 32 ......................................................... ........................................ ........................................ ...................................... .................. ....... 33 Bibliogra+ía .....................................
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Introducción 2ura 2urant nte e el -roce -roceso so de e0-l e0-lot otac ació ión n de yaci yaci(i (ien ento tos s se nece necesi sita ta cont contar ar con con in+or(ación ue describa los recursos -roducidos en +unción de su cantidad y de su calidad. 3os (edidores de +lu,o son herra(ientas ue se e(-lean -ara la obtención de in+or(ación directa sobre las -ro-iedades de los hidrocarburos -roducidos y (edidos en las instalaciones su-er+iciales de -roducción. Con el +in de reali#ar un an$lisis co(-leto de cualuier (edidor de +lu,o se debe co(en#ar co(en#ar -or la co(-rensión co(-rensión de conce-tos conce-tos (etrológicos (etrológicos +unda(entales +unda(entales co(o la incertidu(bre y l tra#abilidad4 con el +in de entender el conte0to general ue i(-l i(-lic ica a un -roc -roces eso o de (edi (edici ción ón.. 3a +unc +uncio iona nali lida dad d de cual cualu uie ierr (edi (edido dor r de-ende de su correcto uso4 lo cual i(-lica ue es necesario contar con las bases teóricas sobre el -rinci-io de +unciona(iento en el ue est$ basado4 así co(o las distintas características -articulares de cada ti-o de (edidor ue -er(itir$n un uso ó-ti(o del (is(o en a(bientes es-ecí+icos. 2ebido a la gran cantidad cantidad de condiciones condiciones tanto +ísicas co(o uí(icas -osibles -osibles es neces necesari ario o esta establ blec ecer er crit criteri erios os ue -er( -er(it itan an ho(o ho(olo logar gar las las cant cantid idad ades es (edi (edida das s y -ode -oderr real reali# i#ar ar co(co(-ar arac aciiones ones ue -er( -er(it itan an su uso uso a ni'e ni'ell ad(inistrati'o y t/cnico. Cuando se reali#a un -roceso de (edición de hidrocarburos en el -aís es necesario considerar as-ectos legales de los entes reguladores a-licables a cada caso4 -or lo ue ue es obli bligat gatoria ria una consideraci ación de nor(as r(as y linea(ientos e(itidos -or organis(os o+iciales.
Medición s el con,unto de o-eraciones ue tiene -or +inalidad deter(inar el 'alor de una (agnitud. s deter(inar la di(ensión de la (agnitud de una 'ariable en relación con una unidad de (edida -reestablecida y con'encional.
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2icha (edición -uede ser5 6 Medición directa Cuando dis-one(os de un instru(ento de (edida ue la obtiene co(-arando la 'ariable a (edir con una de la (is(a naturale#a +ísica. 6 Medición indirecta s auella ue reali#ando la (edición de una 'ariable4 -ode(os calcular otra distinta4 -or la ue esta(os interesados.
Metrología s la ciencia e ingeniería de la (edida. Su ob,eti'o +unda(ental es la obtención y e0-resión del 'alor de las (agnitudes4 garanti#ando la tra#abilidad de los -rocesos y la consecución de la e0actitud reuerida en cada caso7 e(-leando -ara ello instru(entos4 (/todos y -rocedi(ientos. 3a Metrología tiene dos características (uy i(-ortantes5 6 l resultado de la (edición 6 3a incertidu(bre de (edida. La definición de incertidumbre que incorpora el Vocabulario Internacional de Metrología (VIM) dice: La incertidumbre de medida es un parámetro, asociado al resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los alores que razonablemente podrían ser atribuidos a la cantidad ob!eto de medida" #l alor de la incertidumbre es el principal índice de la calidad de una medida, que es tanto ma$or cuanto menor es aquella"
Medición de hidrocarburos Sie(-re ue se est$ traba,ando con un +luido4 e0iste la necesidad de contabili#ar la cantidad ue se tiene7 no solo -or (oti'os de 'enta sino ue ta(bi/n en la (ayoría de los -rocesos industriales se necesita tener in+or(ación real y con+iable de la ca-acidad de -roducción de sus instalaciones4 con la +inalidad de -oder -rogra(ar4 -lanear y asignar recursos -ara o-ti(i#ar la ca-acidad de rece-ción4 -roceso4 al(acena(iento y trans-orte en cada caso ue se reuiera. s -or esto ue la (edición de hidrocarburos en la industria -etrolera tiene co(o ob,eti'o +unda(ental4 cuanti+icar el gasto ($sico o 'olu(/trico -roducido -or un -o#o o un con,unto 4
de /stos4 y así -oder dise8ar las instalaciones ue se reuieren -ara (ane,ar los +luidos y conducirlos hasta sus res-ecti'as centrales de se-aración y9o -rocesa(iento4 y al(acena(iento en el caso del crudo4 ade($s de certi+icar dicha cantidad -ara la co(-ra:'enta entre distintas industrias y -aíses. 2entro de la (edición de la cantidad y calidad de hidrocarburos4 las 'ariables ue ($s co(;n(ente se (iden son5
Así co(o ta(bi/n4 en el laboratorio de calidad de hidrocarburos suele (edirse5
2ensidad "iscosidad Agua y sedi(entos Presión >eid A#u+re
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Medición o esti(ación de +lu,o a boca de -o#o n ocasiones es necesario conocer el +lu,o ue a-orta un -o#o o un con,unto reducido de los (is(os con el +in de diagnosticar sus características de -roducción4 co(o -or e,e(-lo su índice de -roducti'idad. 3a (edición a boca de -o#o es de uso +recuente en el caso de ca(-os nue'os4 de los cuales no se tiene (ucha in+or(ación ue -er(ita conocer su co(-orta(iento -roducti'o. Si bien de +or(a estricta no se -ueden reali#ar (ediciones -or (edio del uso de correlaciones es de uso co(;n en la industria e(-learlas -ara esti(ar la (agnitud de los +lu,os. 3as correlaciones o+recen una +or(a -r$ctica de esti(ar la -roducción de un -o#o ya ue no reuieren de la instalación de instru(entos de (edición4 ;nica(ente se sir'e de -ar$(etros ue la (ayoría de las 'eces est$n dis-onibles en los -o#os. Si bien su e0actitud co(-arada con los instru(entos de (edición es (enor4 su costo es signi+icati'a(ente (enor ya ue reuiere sola(ente ca-acidad de có(-uto -ara la reali#ación de c$lculos ?ue en la (ayoría de las 'eces son relati'a(ente sencillos@ y un ingeniero de -roducción ue sea ca-a# de escoger y e(-lear la correlación ue (e,or se ada-te a las condiciones del -o#o. Por su -arte los (edidores utili#ados a boca de -o#o o+recen una (ayor -recisión y e0actitud sie(-re y cuando los instru(entos sean instalados y utili#ados de +or(a ó-ti(a. 2ebido a la naturale#a de los hidrocarburos y a las condiciones a las ue se encuentran nor(al(ente a boca de -o#o la (ayoría de los (is(os -roducen +lu,os de ti-o (ulti+$sico -or lo ue se debe recurrir a una de dos o-ciones5 •
•
So(eter al +lu,o a un -roceso de se-aración -ara luego usar (edidores de +lu,o (ono+$sico. tili#ar (edidores de +lu,o (ulti+$sico.
3as o-ciones dis-onibles -ara conocer de alguna (anera la -roducción de un -o#o uedan ilustradas en la siguiente +igura5
&i#os de "ediciones e"#leadas a 'oca de #o(o) 6
Si bien /stas son las +or(as ($s co(unes de reali#ar (ediciones restringidas al $(bito de un -o#o o un con,unto acotado de los (is(os ta(bi/n se da el caso de -o#os cuya -roducción se encuentra en una sola +ase y no reuieren de un se-arador4 -or e,e(-lo los -o#os -roductores de gas seco.
Medición con se-aradores de -rueba l uso de se-aradores de -rueba re-resenta el (/todo con'encional utili#ado -ara reali#ar las -ruebas de -roducción de -o#os. !eneral(ente se reuiere de un (;lti-le de -roducción ?(ani+old@ ue est$ colocado en el ca(-o4 desde donde se des'ía la -roducción del -o#o a -robar hacia una línea de -rueba4 la cual lle'a esta -roducción aislada del resto4 al se-arador de -rueba. l uso de se-aradores i(-lica un tie(-o de estabili#ación -ara ue los +luidos del -o#o a (edir lleguen al se-arador. stos se-aradores son utili#ados -ara deter(inar el -otencial indi'idual de -roducción de un -o#o de -etróleo o de gas y -ueden ser bi+$sicos o tri+$sicos de acuerdo a las necesidades y características de la -roducción en cuestión. 2e igual +or(a -ueden ser de ti-o 'ertical u hori#ontal7 ahora bien se reco(ienda ue sea ti-o hori#ontal4 debido a las +acilidades ue -resenta -ara la (edición4 control y trans-orte en el caso de aceite ue -resente una >!A constante. 3as características de o-eración4 -resión y te(-eratura de se-aración de-enden -rinci-al(ente de las -ro-iedades de los +luidos ue se est$n -roduciendo y de las características de la tubería4 desde la cabe#a del -o#o hasta el se-arador. l se-arador de -rueba se instala co(;n(ente en estaciones de -roducción4 -ero general(ente es e(-leado en -o#os e0-loratorios y es ca-a# de (ane,ar el gas de -roducción4 -etróleo -esado y li'iano4 H)S4 sólidos e i(-ure#as.
*a(ones #ara !sar se#aradores de #r!e'a 3os se-aradores de -rueba o+recen la -osibilidad de reali#ar una (edición (ono+$sica de los +luidos4 lo cual -uede re-ercutir en una (ayor e0actitud a la hora de reali#ar la (edición. 3os se-aradores de -rueba son utili#ados con +recuencia en -o#os cuyo estudio de -roducción es i(-ortante o ue se cree ue tienen -roble(as de -roducti'idad. l uso de se-aradores de -rueba ta(bi/n es socorrido en el caso de la (edición de -o#os cuyos ca(-os son nue'os y de los cuales no se conoce in+or(ación. l hecho de ue la -roducción sea so(etida a un -roceso de se-aración -er(ite ue se -uedan to(ar (uestras -ara el an$lisis de su calidad y de esta (anera se recabe ($s in+or(ación ue -er(ita caracteri#ar los +luidos de yaci(ientos no conocidos.
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Proceso de se#araci+n 3a siguiente +igura se recurre -ara (ostrar un esue(a tí-ico de (edición con se-aradores de -rueba5
Arrelo de instalaciones #ara e"#lear !n se#arador de #r!e'a) .
Medici+n de fl!,o #osterior a la se#araci+n 2es-u/s de ue se ha reali#ado el -roceso de se-aración se lle'a a cabo la (edición de los recursos -roducidos -or (edio de (edidores (ono+$sicos. Aunue es -osible teórica(ente e(-lear cualuier (edidor ue +uncione considerando las -ro-iedades del +luido en cuestión4 -or (oti'os econó(icos y de -racticidad se recurren a una cantidad li(itada de (edidores. s i(-ortante (encionar ue la (edición -uede ser tanto est$tica4 en tanues de al(acena(iento7 co(o din$(ica4 en líneas de tubería ue dese(bouen en -lantas de -roducción.
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Medidores (ulti+$sicos 3a (ayoría de los -o#os -roductores de hidrocarburos en el (undo -roducen aceite saturado4 lo cual indica ue el aceite a condiciones de yaci(iento contiene gas disuelto ue con la -roducción y la caída de -resión i(-lícita -ro'ocan la liberación del (is(o teniendo lugar el +lu,o (ulti+$sico. 3a (edición del +lu,o (ulti+$sico en boca de -o#o es con'eniente cuando no tienen lugar -rocesos de se-aración en el +lu,o y la corriente se encuentra con+or(ada -or lo (enos -or dos +ases. n ocasiones ta(bi/n es con'eniente su uso -or cuestiones t/cnicas co(o la +alta de ca-acidad de los se-aradores de -rueba en e0istencia. 3a (edición de +lu,o (ulti+$sico consiste en deter(inar la continua relación e0istente entre las distintas +ases del +lu,o de un -o#o ?agua4 aceite y gas@ sin usar una se-aración -re'ia y a condiciones de línea. 3os (edidores (ulti+$sicos son utili#ados -ara hacer -ruebas indi'iduales de -o#os4 con el ob,eti'o de deter(inar la cantidad de -roducción ue a-orta cada -o#o y conocer las características del +luido ue se est$ -roduciendo. ntran en +unciona(iento cuando la -roducción de un deter(inado -o#o es des'iada hacia el cabe#al de -rueba4 donde el (edidor registra 'alores tales co(o el contenido de agua4 gas y aceite. ste ti-o de (edidores -ueden cuanti+icar la cantidad del +lu,o de cada +ase -or se-arado4 e(-leando la (edición de la 'elocidad de las +ases y de la +racción ue ocu-an las (is(as en la tubería. n la -r$ctica se -ueden encontrar di+erentes regí(enes de +lu,o de +luidos4 ue 'arían en +unción de las 'elocidades su-er+iciales de los +luidos4 de las 'iscosidades y de sus -ro-iedades en general4 sin e(bargo -ara +ines -r$cticos de c$lculo sie(-re -ode(os hacer una co(-aración entre el r/gi(en de +lu,o -resente y un r/gi(en estrati+icado en el ue todas las +ases se encuentran se-aradas. Algunos de los -atrones de +lu,o ue se -ueden -resentar en un +lu,o (ulti+$sico se ilustran en la siguiente +igura5
Patrones de fl!,o -!e se #resentan en !na t!'er.a %ori(ontal) 9
Uso de "edidores en l.nea l arreglo tí-ico utili#ado -ara la (edición con un (edidor (ulti+$sica se a-oya en un (ani+old ue des'ía la -roducción hacia el (edidor4 -osterior(ente se reincor-ora la -roducción al SIP. 2icho arreglo se ilustra en la siguiente +igura5
Arrelo de instalaciones #ara e"#lear !n "edidor en l.nea)
Venta,as de los "edidores de fl!,o "!ltif/sicos: • • • • • •
Son co(-actos y de +$cil instalación. o tiene -artes (ó'iles4 -or lo tanto no es intrusi'o. Cone0ión a un siste(a de -rocesa(iento de datos -ara (onitoreo en tie(-o real. Ba,os reuisitos de (anteni(iento. n línea4 sin (e#clador ni se-arador4 (ide +lu,o 'ertical. Sólo se reuiere de tres horas -ara (edir un -o#o.
Desventa,as de los "edidores de fl!,o "!ltif/sicos: •
•
2ebido a ue (iden un +lu,o (ucho ($s co(-le,o ue un siste(a ue (ide sólo una +ase la incertidu(bre es di+ícil de esti(ar. Son instru(entos co(-le,os ue reuieren re'isión y calibración ($s +recuente ue la (ayoría de los (edidores. 10
•
Son sensibles a las -ro-iedades +ísicas de las +ases.
Co"#araci+n de la "edici+n "!ltif/sica res#ecto a la convencional n la actualidad el e(-leo de (edidores (ulti+$sicos en la industria -etrolera ha tenido un creci(iento (uy r$-ido4 debido a las 'enta,as econó(icas y tecnológicas ue -resentan con res-ecto a otras tecnologías e(-leadas -ara (edir corrientes de hidrocarburos. Para darnos cuenta de esta tendencia4 basta decir ue en la actualidad la tercera -arte de las -ruebas de -o#os son reali#adas con (edidores (ulti+$sicos.
Mediciones est$ticas en tanues de al(acena(iento 3a (edición est$tica de hidrocarburos en tanues de al(acena(iento de líuidos se -uede reali#ar de dos +or(as b$sica(ente5
Man!al) • • •
Con
'arilla. Con cinta y -lo(ada. Con tanues a+orados.
A!to"/tica) • • • •
Con
+lotador. Con ser'o. Con (edidor ultrasónico. Con radar.
3a (edición (anual no reuiere de instru(entos ue +uncionen co(o inter(ediarios entre el instru(ento de (edición y los 'alores obtenidos. Se reuiere de -ersonal ca-acitado -ara obtener las (edidas reduciendo al ($0i(o los errores asociados a su dese(-e8o co(o4 -or e,e(-lo4 los errores de -arala,e. ste ti-o de (ediciones se reali#an -rinci-al(ente en tanues de al(acena(iento ue se encuentran e0-uestos a la at(ós+era. 2ebido a la alta incertidu(bre i(-lícita en el -roceso no se recurre a este ti-o de (/todos en -rocesos de trans+erencia de custodia4 sin e(bargo es el ti-o de (edición ($s socorrida en -lantas de -roducción debido a su -racticidad y ba,o costo. s i(-ortante (encionar ue a -artir de las lecturas to(adas -or (edios (anuales se debe de contar con una relación (ate($tica en +or(a de tablas o +unciones ue basadas en la +or(a del tanue ue -er(itan obtener el 'olu(en asociado a la (edida de longitud obtenida.
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3a (edición auto($tica no reuiere de -ersonal ue sir'a co(o inter(ediario entre el instru(ento de (edición y la obtención del 'alor buscado -or lo ue se e'ita el -osible error co(etido -or el -ersonal. 3as (ediciones auto($ticas reuieren de eui-os de inter+a# ue reciban las se8ales e(itidas -or los (edidores y las con'iertan -or (edio de algorit(os a la (agnitud asociada a la (edición. ste ti-o de (edidores i(-lican un (ayor costo debido a ue es necesario aduirir y (antener el eui-o de inter+a# sin7 e(bargo4 esto se co(-ensa debido a la seguridad ue brindan al -re'enir el error i(-lícito al in'olucrar el +actor hu(ano. s necesario contar con una idea de la distribución de los +luidos en un tanue de al(acena(iento y de las -rinci-ales -artes del dis-ositi'o4 esta distribución se describe de (anera general en la siguiente +igura5
Partes de !n tan-!e de al"acena"iento de #etr+leo)
Mediciones (anuales Manual con 'arilla stos instru(entos consisten en una 'arilla o regla con la longitud graduada de +or(a con'eniente -ara introducirla dentro del de-ósito. 3a deter(inación del ni'el se e+ect;a -or la lectura directa de la longitud (o,ada -or el líuido4 cuando la regla se introduce hasta el 12
+ondo del tanue. n el (o(ento de la lectura el tanue debe estar abierto a -resión at(os+/rica. l uso de la 'arilla se ilustra en la siguiente +igura.
Identificaci+n del nivel de aceite contenido en !n tan-!e de al"acena"iento #or "edio de !na varilla total"ente s!"erida en el aceite)
Cuando el tanue tiene una -ro+undidad grande4 entonces se hace di+ícil (ani-ular la regla -or su longitud4 en este caso se -uede sustituir la 'arilla -or una cinta +le0ible al cual se le coloca un -eso en la -unta4 +or(ando el (edidor de cinta y -lo(ada.
Manual con cinta y -lo(ada ste ti-o de (ediciones e(-lean una cinta de acero ino0idable y una -lo(ada4 ue se utili#an -ara deter(inar una cierta distancia ue nos -ueda indicar el ni'el de líuido4 ya sea crudo o agua libre4 -ara obtener el ni'el de líuido la cinta de (edición -uede e(-learse de dos (aneras5
A) Medici+n a fondo Consiste en (edir la distancia e0istente desde la -lo(ada de (edición en el +ondo del tanue hasta la altura libre del líuido4 donde se -roducir$ la (arca o corte sobre la cinta de (edición obteni/ndose así la altura del líuido en +or(a directa.
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Identificaci+n del nivel de aceite contenido en !n tan-!e de al"acena"iento e"#leando !na #lo"ada total"ente s!"erida)
0) Medici+n al vac.o Consiste en (edir la distancia 'ertical e0istente desde la su-er+icie del líuido hasta alguna (arca de re+erencia en el to-e del tanue. 3a longitud asociada a la cantidad de líuido en el tanue se obtiene -or (edio4 restando a la altura total del tanue la distancia ue indica la cinta desde la su-er+icie del líuido hasta el to-e (is(o del reci-iente.
Identificaci+n del nivel de aceite contenido en !n tan-!e de al"acena"iento e"#leando !na #lo"ada #arcial"ente s!"erida) 14
Manual con tanues a+orados 0iste un (/todo de (edición -or (edio del cual se agregan -untos de re+erencia en los tanues al(acenadores ue indiuen un cierto ni'el de líuido4 a este ti-o de tanues ue -oseen dichas indicaciones de (anera e0-lícita se les lla(a tanues a+orados. Para ue un tanue -ueda ser a+orado se debe -ri(ero -robar ue la ca-acidad ($0i(a de al(acena(iento distorsionar$ su geo(etría y con ello el 'olu(en asociado a cada -unto de a+oro. Para ello se debe llenar el tanue de al(acena(iento con un +luido cuya densidad sea cuando (enos igual a la del +luido ue al(acenar$. Co(;n(ente se al(acena agua en la totalidad del tanue durante ) horas -ara co(-robar lo anterior.
Medidores auto($ticos Auto($tica con +lotador tili#ado co(o re+erencia -ara la (edición (anual con cinta4 este siste(a consiste en un +lotador ue se su(erge en el ni'el del líuido y se (ue'e hacia arriba y hacia aba,o con los ca(bios en el ni'el7 este (o'i(iento del +lotador -uede ser trans+or(ado -or di'ersos (edios4 en el e0terior del tanue4 en una acción de indicación4 registro o control. 3a cone0ión -uede ser5 • • •
2irecta5
Auto($tica con ser'o l -rinci-io de (edición del ser'o est$ basado en la ley de Aruí(edes4 ue dice lo siguiente5 “n cuer-o total o -arcial(ente su(ergido en un +luido4 recibe un e(-u,e de aba,o hacia arriba igual al -eso del 'olu(en de +luido desalo,ado -or el ob,eto. 3os eui-os de (edición de ni'el ti-o ser'o re-resentan una (e,ora considerable +rente a los instru(entos basados en +lotador. n este ti-o de (edidores se sustituye el +lotador -or un -eue8o dis-ositi'o des-la#ador4 el cual est$ sus-endido -or un cable (et$lico de (edición +uerte y +le0ible. n lugar de un (otor de resorte4 los (edidores ti-o ser'o utili#an un ser'o(otor el/ctrico -ara hacer subir o ba,ar el des-la#ador4 cuyo -eso y +lotabilidad se (ide de +or(a continua -or (edio de un ingenioso siste(a de -esa,e4 el cual e+ect;a el control sobre el ser'o:siste(a. 3a trans(isión del -ar e,ercido en el ta(bor al tren de tracción se hace (ediante un aco-la(iento (agn/tico. Con la trans(isión (agn/tica se aísla el -roceso de la -arte 15
electrónica del ni'el. l des-la#ador se (ue'e debido al (o'i(iento del ser'o(otor -aso a -aso. Cuando el des-la#ador alcan#a la su-er+icie del líuido del tanue4 la +lotabilidad dis(inuye el -eso a-arente del (is(o. l -eso del des-la#ador se (ide en la electrónica del ser'o -or (edio de un transductor de +uer#a. n todo (o(ento de la o-eración del ser'o se (onitorea la -osición e0acta del ta(bor y su n;(ero de 'ueltas4 -or lo ue se conoce la longitud de cable desenrollado. Al conocer la -osición (edida ?altura de re+erencia de (edida@4 -uede calcularse el ni'el e0acto de crudo. 3a +ricción (ec$nica en el ser'o:siste(a4 trans(isor4 indicador local y contactos de alar(a no tienen ning;n e+ecto en la sensibilidad o en la e0actitud del (edidor. l (edidor no sólo e+ect;a una (edida del ni'el -ro(edio ba,o condiciones de turbulencia4 sino ue ade($s eli(ina los (o'i(ientos innecesarios4 reduce el desgaste y las a'erías4 de +or(a ue la 'ida o-eracional del (edidor se 'e au(entada considerable(ente. n la actualidad4 estos instru(entos no sólo (iden el ni'el de líuido4 sino ue son ca-aces de (edir la inter+ace y la densidad del -roducto. n la siguiente +igura se ilustra (uestra un (edidor ti-o ser'o y su -osición en un tanue de al(acena(iento.
Medici+n a!to"/tica del nivel de cr!do en !n tan-!e de al"acena"iento con !n "edidor servo)
Auto($tica con (edidor ultrasónico l (edidor ultrasónico es utili#ado en (ediciones donde no se -er(ite el contacto del instru(ento de (edición con el líuido. n el (edidor de ni'el -or ultrasonido cuando las ondas sonoras 'ia,an en un (edio ue absorbe el sonido y gol-ean a otro tal co(o una 16
-ared4 una -artícula en el líuido4 o la su-er+icie del líuido4 sola(ente una -eue8a -orción de la energía de la onda sonora -enetra la barrera y el resto de la energía se re+le,a. 3a onda sonora re+le,ada es un eco. l (edidor de ultrasonido utili#a el -rinci-io del eco -ara su +unciona(iento. Sir'en -ara todo ti-o de líuidos4 -ero son sensibles a la densidad del +luido en el cual es trans-ortada la onda4 ya ue la 'elocidad de -ro-agación de la onda 'aría seg;n la densidad del (edio de trans-orte de /sta4 -or lo tanto el (/todo no es con'eniente -ara -rocesos en donde ca(bian continua(ente las condiciones a(bientales. l e(isor dis-one de un oscilador -ara en'iar un i(-ulso ultrasónico a la su-er+icie del +luido y el rece-tor4 recibe esta se8al re+le,ada en'iando una se8al del tie(-o transcurrido4 y -or lo tanto del ni'el4 a un indicador. n otras -alabras4 el ni'el se (ide en +unción del tie(-o necesario -ara ue la se8al se des-lace del trans(isor a la su-er+icie del líuido y retorne al rece-tor. 3a utili#ación de una co(-utadora -er(ite4 a tra'/s de un -rogra(a4 al(acenar el -er+il ultrasónico del ni'el4 y así tener en cuenta las características -articulares de la su-er+icie del líuido4 tal co(o la es-u(a4 con lo cual se (e,ora la -recisión de la (edida. Por otro lado4 la co(-utadora +acilita la con'ersión del ni'el a 'olu(en del tanue -ara usos de in'entario4 y ade($s -ro-orciona características de autoco(-robación del instru(ento. Para (edición continua de ni'el4 los dis-ositi'os deben ubicarse de (anera tal ue la se8al de ultrasonido a-unte directa(ente al (aterial -ara tener así la trayectoria de (edición ($s directa. l trans(isor y el rece-tor -ueden ubicarse ,untos co(o un solo dis-ositi'o -ero el rece-tor debe estar se-arado del trans(isor a-ro0i(ada(ente unas ?-g@4 de esta (anera se -ueden (e,orar las o-eraciones y la con+iabilidad del instru(ento. ste siste(a reuiere de una sola entrada al tanue y nor(al(ente consiste de un transductor -ie#oel/ctrico. n la (edición continua la 'elocidad del sonido ca(bia con el (edio en el ue 'ia,an las ondas y la te(-eratura. n la siguiente +igura se (uestran las 'ariantes ue se -ueden encontrar de una instalación con un (edidor ultrasónico.
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&rans"isi+n de las ondas de sonido -!e e"#lea el "edidor !ltras+nico en s!s diferentes confi!raciones)
Auto($tica con (edidor ti-o radar l siste(a de (edición est$ +or(ado -or un (ódulo electrónico de (icroondas4 una antena4 sensores adicionales ?-rinci-al(ente sensores de te(-eratura@ y una unidad local re(ota de indicación. 3o ue hace esta tecnología es en'iar una se8al de radar ?-ulsos cortos de energía electro(agn/tica@ hacia el líuido contenido en el tanue de al(acena(iento. 3a se8al de retorno -resenta un retraso debido a la distancia recorrida y tiene una +recuencia di+erente en relación a la se8al e(itida anterior(ente. sta di+erencia de +recuencias es directa(ente -ro-orcional a la distancia recorrida4 la cual es utili#ada -ara establecer el ni'el del líuido. 3os instru(entos de radar usan (icroondas4 general(ente ue 'an de los 1& a 11 D!H#E4 a la hora de (edir el ni'el4 detecta y (ide la distancia entre el (edidor de ni'el ?situado en la -arte su-erior de un tanue de al(acena(iento de líuido@ y la su-er+icie del líuido. 2ebido (ayor(ente a la r$-ida 'elocidad de -ro-agación del radar ?ue es la 'elocidad de la lu# en el 'acío@4 los siste(as de radar de i(-ulso co(en#aron a abrirse ca(ino en el ca(-o de las (ediciones de larga distancia. Ahora las (ediciones -or radar est$n dis-onibles -ara los tanues de al(acena(iento ue se encuentran en las ter(inales4 las industrias uí(icas y las co(-a8ías del al(acena(iento inde-endientes. o es necesario (o'er -ie#as ya ue es un eui-o co(-acto ue resulta con un ba,o (anteni(iento ue lo hace (uy atracti'o. stas antenas son co(-actas y tienen una (e,or e+icacia4 -roduciendo una e0actitud e0celente. 18
Medici+n del nivel de aceite contenido en !n tan-!e de al"acena"iento con !n "edidor ti#o radar)
3os (edidores ti-o radar se -ueden e(-lear en tanues de al(acena(iento a alta -resión4 sólo es necesario instalar una '$l'ula de aisla(iento entre el tanue y el instru(ento4 de igual (anera nos -ueden ayudar a deter(inar la inter+ace crudo agua y la densidad del -roducto.
Mediciones de +lu,o ($sico o 'olu(/trico en instalaciones su-er+iciales 3a (edición din$(ica de los hidrocarburos se 'ale de dis-ositi'os instalados en las tuberías ue conducen el +luido hacia estaciones de al(acena(iento o directa(ente a los -untos de trans+erencia de custodia. n este ca-ítulo se abordaran ;nica(ente algunos de los (edidores ($s co(unes y ue +uncionan sola(ente con +luidos (ono+$sicos. n general los (edidores est$n dise8ados -ara un ti-o es-ecí+ico de +luidos ?líuidos o gases@4 sin e(bargo algunos de los ue se -resentan auí -ueden (edir +lu,os de cualuiera de los dos ti-os. A di+erencia de los dis-ositi'os utili#ados -ara la (edición est$tica4 los (edidores din$(icos sie(-re traba,an -or (edio de una inter+a# ue -rocesa las se8ales y da co(o res-uesta directa la (agnitud del 'alor (edido -or lo ue el traba,o del -ersonal o-erador se li(ita a la lectura del 'alor (edido aunue en ocasiones esta tarea no es necesaria ya ue la (ayoría de las inter+aces tienen la ca-acidad de conectarse a una co(-utadora y (ostrar la in+or(ación en una base de datos lista -ara ser utili#ada -or los ingenieros analistas.
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Medidor de +lu,o ti-o ultrasónico 3os (edidores de +lu,o de ti-o ultrasónico basan su +unciona(iento en la incidencia de ondas ac;sticas en el +lu,o a tra'/s de e(isores4 (ediante el an$lisis del co(-orta(iento y la 'ariación de la se8al se -uede obtener el gasto 'olu(/trico.
Descri#ci+n n la actualidad e0isten dos ti-os de (edidores ultrasónicos ue son e(-leados -ara (edir el gasto en conductos a -resión. l -ri(ero de ellos4 deno(inado tie(-o en tr$nsito ?=ransit =i(e@4 e(-lea se8ales ac;sticas (ediante la trans(isión de -ulsos7 y el segundo de e+ecto 2o--ler e(-lea la trans(isión de una onda continua. n e,e(-lo de un (edidor ultrasónico real se (uestra en la siguiente +igura5
Medidor ti#o !ltras+nico) 3os transductores son los eui-os au0iliares de los a-aratos de (edición de +lu,o ultrasónico ue con'ierten y reciben la se8al en'iada en +or(a de -ulsos a una se8al analógica4 hacia el eui-o electrónico4 ue los recibe y (uestra la 'elocidad de +lu,o en una -antalla o co(-utadora. Son hechos de alu(inio4 ue es un (aterial con -ro-iedades -ie#oel/ctricas i(-ortantes y -or eso -ueden (andar ondas del ti-o longitudinales ue son las ue -er(iten (edir las 'elocidades de +lu,o ya ue /stas sí -ueden 'ia,ar en un (edio acuoso4 sin ue los a+ecte el (etal de los tubos en ue est$ contenido el +luido. 3a +or(a en la ue 'a instalado un (edidor ultrasónico en una tubería es la siguiente5
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Medidor !ltras+nico instalado en !na t!'er.a) Venta,as de los "edidores !ltras+nicos: • • • •
Alta -recisión. Ca-acidad -ara la (edición bidireccional. o tiene -artes (ó'iles. Manteni(iento (uy sencillo co(-arado a otros eui-os.
Desventa,as de los "edidores !ltras+nicos: • • •
>elati'a(ente alto costo. 2is(inuye su -recisión cuando se -resenta gran cantidad de sólidos. 3a instalación del (edidor con e+ecto 2o--ler es co(-licada.
Medidor de +lu,o ti-o -laca de ori+icio 3as -lacas de ori+icio son los instru(entos de (edición de +luidos ($s co(unes -ara lle'ar a cabo la (edición de +luidos. n la industria -etrolera tienen uso -rinci-al(ente en la (edición de corrientes de gas. Son dis-ositi'os ue causan caídas de -resión4 -or lo ue son deno(inados dis-ositi'os de -resión di+erencial. 0isten di+erentes ti-os de ori+icio en una -laca de acuerdo al ti-o de +lu,o e0istente. na -laca de ori+icio -uede -resentar las geo(etrías (ostradas en la siguiente tabla y ue se ilustran en la siguiente +igura.
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&i#os de orificio en !na #laca Venta,as del !so de la #laca de orificio: • • • • • •
Pocas restricciones de instalación. Con+iabilidad y si(-licidad en el dise8o. <$cil (ane,o. o cuenta con -ie#as (ó'iles. Buena -recisión. l (is(o trans(isor -uede ser utili#ado -ara la (edición de ni'el y de (edición de -resión relati'a y +lu,o.
Desventa,as del !so de la #laca de orificio: • • • • •
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>ango li(itado de (edición. 2eterioro con el tie(-o. Alta -/rdida de carga. Sensible a la turbulencia aguas arriba. >euiere cierta longitud de tra(o recto aguas arriba4 lo ue li(ita donde se coloue el (edidor. 3a -recisión del siste(a es (uy de-endiente de la +or(a en ue est$ instalado y (antenido. 3a -recisión se 'e a+ectada -or el desgaste y los da8os a la restricción.
Medidor de +lu,o ti-o cónico s un (edidor de +lu,o de ti-o -resión di+erencial7 utili#a el (is(o -rinci-io +ísico ue otros (edidores de +lu,o de -resión di+erencial5 el teore(a de conser'ación de la energía del +lu,o 22
de +luidos a tra'/s de una tubería. o obstante4 las características de dese(-e8o del ": Cono4 son el resultado de su e0clusi'o dise8o4 ue incluye un cono central en el interior del tubo co(o se a-recia en la siguiente +igura.
Medidor ti#o c+nico instalado en !na t!'er.a) Venta,as de los "edidores ti#o cono: •
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2ebido a la inserción de una +igura cónica ue interact;a con las líneas de alta 'elocidad del -er+il de 'elocidades4 -er(ite (edir +lu,os con n;(eros de >eynolds (enores. Caída de -resión ($s grande5 se su-one ue las lecturas del di+erencial de -resión ser$n (ayores a las del "enturi4 dando co(o resultado (ayor sensibilidad al instru(ento. Me#cla est$tica4 ya ue cuando el instru(ento entra en contacto con el -er+il de 'elocidades4 (e#clar$ todas las #onas del -er+il4 ho(ogeni#ando sus -ro-iedades4 reuiriendo -or tanto (enor distancia entre los accesorios. l a(-lio uso del instru(ento4 ya ue se -uede usar en +luidos ue no est/n en un solo estado4 re+iri/ndonos a +luidos con calidad ?F@ entre & y 17 co(o -or e,e(-lo gas h;(edo.
Desventa,as de los "edidores ti#o cono: •
>ango li(itado de (edición. 23
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2eterioro con el tie(-o. Alta -/rdida de carga. >euiere longitud de tra(o recto aguas arriba4 lo ue li(ita donde se coloue el (edidor. 3a -recisión se 'e a+ectada -or el desgaste y los da8os a la restricción.
Medidor de +lu,o ti-o coriolis 3os (edidores de (asa ti-o coriolis +ueron introducidos a -rinci-ios de 1G& y han ganado ace-tación co(o (edidores -recisos y con+iables. 3a (edición ue lle'a a cabo este (edidor es conocida co(o directa o din$(ica4 la cual da una se8al directa(ente -ro-orcional al caudal ($sico y casi inde-endiente de las -ro-iedades del +luido co(o son5 la conducti'idad4 -resión4 'iscosidad o te(-eratura. ste instru(ento (ide de +or(a directa la (asa de un +lu,o sin tener ue recurrir a (ediciones de 'elocidad o a conocer la densidad del +luido. s (uy ;til en el (ercado aunue su (anteni(iento y su costo no son los ($s accesibles de los dis-ositi'os dis-onibles en el (ercado.
Medidor coriolis instalado en !na t!'er.a) 3os detectores de 'elocidad electro(agn/tica locali#ados en cada e0tre(o del tubo sensor4 (iden la 'elocidad de la 'ibración del tubo. l +lu,o ($sico es deter(inado (idiendo la di+erencia de tie(-o ue se genera en el des+ase entre las dos ondas sinusoidales ue son obtenidas -or los (edidores electro(agn/ticos. stos detectores son lla(ados bobinas colectoras de se8al y est$n co(-uestas -or un electroi($n y una bobina.
Venta,as del "edidor ti#o coriolis: 24
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Medición directa de (asa4 alta -recisión4 a(-lio rango. Medición (ulti'ariable ?caudal4 densidad y te(-eratura@ desde un solo dis-ositi'o. o hay -artes (ó'iles con e0ce-ción de los tubos 'ibratorios. Se -uede instalar en cualuier lugar sin necesidad de cli(ati#ar el caudal o de instalar un siste(a de tuberías recto. Precisión en una gran 'ariedad de caudales con un solo (edidor Medición directa y re-etible de gasto ($sico
Desventa,as del "edidor ti#o coriolis: •
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Su utili#ación en la (edición de +lu,o de gases es li(itada debido a la ba,a inercia asociada al +lu,o de gases. Su utili#ación es li(itada en a-licaciones de (edición de +lu,o en tuberías de di$(etros su-eriores a D-gE debido al ta(a8o de los sensores. Son costosos4 -or lo ue no se reco(ienda -ara a-licaciones sencillas en las cuales no se reuiera de e0actitud y en las ue se -ueda utili#ar satis+actoria(ente otro (edidor. 3as constantes 'ibraciones -ueden originar +allas en la soldadura del tubo. s (uy 'olu(inoso. o es a-to -ara gastos grandes.
Mediciones e(-leadas en o-eraciones de ue(a y 'enteo A ;lti(as +echas en nuestro -aís se han intensi+icado los es+uer#os -or au(entar el a-ro'echa(iento de gas4 esto debido a la necesidad de satis+acer las necesidades de la industria nacional4 es-ecial(ente de la industria el/ctrica. 2icha necesidad incluso ha incenti'ado las -ro-uestas de re+or(a energ/tica ue -retenden au(entar la -roducción de gas a tra'/s del a-ro'echa(iento acelerado de los yaci(ientos de shale gas. 2e lo anterior4 es e'idente la necesidad de au(entar la ca-acidad de (ane,o de gas y de reducir sus -/rdidas al (íni(o necesario. 2e ello la i(-ortancia de contar con in+or(ación ue -er(ita gestionar de (e,or (anera lo relacionado a este -roble(a. 3a ue(a y el 'enteo de gas deben ser (edidos -ara -oder tener re+erencia de las -/rdidas del (is(o -roducto ue se traducen en -/rdidas econó(icas y en da8os al (edio a(biente. sta (edición se reali#a -or (edio de (edidores din$(icos ue -er(iten (edir los +lu,os de gas -re'io a reali#ar el 'enteo o la ue(a del (is(o. 3os (edidores ultrasónicos son de uso co(;n debido a su 'ersatilidad y +$cil instalación. 3os (edidores utili#ados en este -roceso -resentan el (is(o +unciona(iento ue los -resentados anterior(ente. 25
Medici+n de la cantidad as "andado a -!e"a #or "edio !n "edidor !ltras+nico) Aunue no es co(;n ta(bi/n se -ueden utili#ar otro ti-o de (edidores utili#ables -ara la (edición de gas co(o -or e,e(-lo las -lacas de ori+icio.
Medidores au0iliares Ade($s de los di+erentes (edidores utili#ados -ara (edir el caudal es i(-ortante contar con in+or(ación co(-le(entaria asociada a las condiciones de +lu,o. Algunos -ar$(etros con'enientes ue se deben (edir son5 • • • •
Presión. 2ensidad. =e(-eratura. Corte de agua.
3os (encionados -ar$(etros -er(iten conocer las condiciones de +lu,o -ara -osterior(ente reali#ar las correcciones necesarias y -oder esti(ar los caudales (edidos a condiciones est$ndar.
Medidores de -resión 0isten en la industria una gran cantidad de instru(entos utili#ados -ara la (edición de -resión en las tuberías. 0isten di+erentes 'ariantes ue +uncionan bien -ara la (ayoría de los casos4 'ariando ;nica(ente sus -ro-iedades (etrológicas co(o la -recisión y el rango. 26
n general se hace uso de (anó(etros ue trans(iten la se8al de (anera auto($tica a una co(-utadora -or (edio de una inter+a# electrónica. ste ti-o de (edidores reali#an la (edición de la -resión -or (edio de distintos -rinci-ios +ísicos4 -or e,e(-lo4 a tra'/s de sensores -ie#oel/ctricos4 (ec$nicos ?co(o el (anó(etro de Burdon -resentado en la siguiente +igura4 entre otros.
Man+"etro ti#o 0o!rdon n general se recurre a (anó(etros de ti-o Bourdon en cabe#a de -o#o y en las baterías se utili#an dis-ositi'os electrónicos de (ayor sensibilidad y -recisión co(o (anó(etros electrónicos.
Man+"etro electr+nico) Medidores de te(-eratura 3a te(-eratura es un -ar$(etro i(-ortante ue se debe considerar cuando se reali#an (ediciones de hidrocarburos4 ya ue (odi+ica el 'olu(en de los +luidos e0-andiendo en (ayor (edida a los hidrocarburos 'ol$tiles y a los gases. 3a te(-eratura se -uede to(ar en +luidos est$ticos o en +luidos din$(icos y -ara cada condición se consideran instru(entos di+erentes. 27
Medici+n est/tica de la te"#erat!ra Para la deter(inación de la te(-eratura se -ueden usar ter(ó(etros electrónicos digitales4 con una incertidu(bre ba,a y9o ter(ó(etros de (ercurio de 'idrio ?con incertidu(bre (ayor al electrónico@. l ter(ó(etro electrónico -ort$til ?+igura II.*G@ es el instru(ento reco(endado -ara la (edición (anual de te(-eratura en tanues de al(acena(iento. Se considera ue un ter(ó(etro de este ti-o ha alcan#ado estabilidad cuando la lectura 'aría -or no ($s de &4) ?°<@ en %& DsE.
&er"+"etro electr+nico)
Medici+n din/"ica de la te"#erat!ra 3a (edición de la te(-eratura tiene -rinci-al i(-ortancia en el +lu,o de gases debido a la alta de-endencia de los (encionados +luidos de este -ar$(etro. Para la (edición se recurre al uso de ter(o-ares industriales es-eciales -ara las condiciones de traba,o ue i(-lican los +lu,os de hidrocarburos. 3os ter(o-ares son sensores de te(-eratura cuyo -rinci-io +ísico se basa en la resisti'idad de los (etales4 es decir en 'ariación de la resistencia de un conductor con la te(-eratura. sto se debe a ue al incre(entar la te(-eratura los iones 'ibran con (ayor a(-litud y así se di+iculta el -aso de los electrones a tra'/s del conductor.
Medidores de densidad Medici+n est/tica de densidad 3a (edición est$tica de la densidad se lle'a a cabo nor(al(ente -or (edio de un instru(ento deno(inado densí(etro. ste es un instru(ento de (edición ue sir'e -ara 28
deter(inar la densidad relati'a de los líuidos4 sin necesidad de calcular antes su (asa y 'olu(en. or(al(ente est$ hecho de 'idrio y consiste en un cilindro hueco con un bulbo -esado en su e0tre(o4 -ara ue -ueda +lotar en -osición 'ertical. l +unda(ento +ísico de las (ediciones con densí(etros est$ basado en el -rinci-io de Aruí(edes4 ue a-ro'echa el euilibrio de +uer#as ?la +lotación@4 -ara deter(inar5 ue siendo el densí(etro un ob,eto de -eso constante4 su +uer#a est$ relacionada con el arrastre de 'olu(en ue tenga sobre el líuido7 es decir4 -ara líuidos (enos densos4 -uede arrastrar ($s 'olu(en y -or lo tanto su(ergirse ($s. =odo esto se 'e re+le,ado en la altura +inal ?del densí(etro@ a la ue se encuentre el ni'el del líuido. n la siguiente +igura se ilustra su +unciona(iento.
Dens."etro)
3a i(-ortancia de (edir la densidad4 o la gra'edad API4 en el caso de los crudos4 es debido a ue en (uchos -rocesos /ste es un -ar$(etro crítico e i(-ortante. Para la industria del -etróleo4 es necesario tener -lena(ente identi+icado el crudo4 -ues /ste ca(bia con el tie(-o ?el 'alor co(ercial4 su contenido de agua4 etc.@. 3os densí(etros -ara crudo -ueden ser “hidró(etros o “ter(ohidró(etros. 3a ;nica di+erencia radica en ue el “ter(ohidró(etro contiene en su interior un ter(ó(etro ?ta(bi/n de Hg@4 con el ue se -ueden reali#ar (ediciones de te(-eratura. s i(-ortante se8alar ue este -ar$(etro ta(bi/n se -uede obtener -or (edio de -ruebas de laboratorio4 -or e,e(-lo a tra'/s de la (edición se-arada de su (asa y del 'olu(en4 así co(o -or (edio de instru(entos co(o la balan#a de lodos aunue en la -r$ctica co(;n no son utili#ados con +recuencia.
Medici+n din/"ica de la densidad 29
3os (edidores de densidad est$n dise8ados -ara la (edición +iscal de -etróleo crudo4 hidrocarburos re+inados y líuidos de -roceso no agresi'os. l (edidor de densidad est$ dise8ado -ara +uncionar con una de dos con+iguraciones de la electrónica5 Co(o un sensor ue en'ía una salida de +recuencia a un con'ertidor de se8ales. Co(o un trans(isor hasta con % salidas analógicas integradas. 3os (edidores de densidad son calibrados en la +$brica y no se reuiere calibración in situ. 3os c$lculos se reali#an ,unto con un con'ertidor de se8ales ?-ara la 'ersión de salida de +recuencia@ o dentro de la electrónica del trans(isor integrado. Se -uede utili#ar cualuiera de estos -ar$(etros -ara i(-ulsar las salidas analógicas ?-ro'enientes del con'ertidor de se8ales o del trans(isor@.
Medidor de densidad con resorte) Medidores de corte de agua 0isten di+erentes (edidores de corte de agua4 la (ayoría basados en -rinci-ios el/ctricos ue identi+ican la 'ariación de las -ro-iedades el/ctricas en +unción de la -resencia de agua7 ta(bi/n e0isten de ti-o uí(icos -or (edio del uso de -astas indicadoras ue reaccionan uí(ica(ente con la -resencia de agua.
Medici+n est/tica de corte de a!a l ni'el de agua libre al(acenada en los tanues de al(acena(iento at(os+/ricos debe (edirse e(-leando el (/todo de (edición a +ondo con cinta de (edición a +ondo y utili#ando -asta indicadora de agua. 3os tanues deben (antenerse drenados -ara tener la (enor cantidad de agua libre ?($0i(o * c(. de agua@. Para (edir el ni'el de agua4 se reco(ienda el uso de una -lo(ada circular de %& o * Dc(E co(o la ue se (uestra en la siguiente +igura. o se deben usar -lo(adas cuadradas.
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Identificaci+n del corte de a!a en !n tan-!e de al"acena"iento e"#leando !na #lo"ada)
(-resas ue brindan el ser'icio
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GDO 1G*UPO DIA*2CO3O&IME45
Bibliogra+ía • •
htt-s599es.JiKi-edia.org9JiKi9IndustriaL-etrolera9(edia9eser'es.-ng htt-s599es.JiKi-edia.org9JiKi9IndustriaL-etrolera 32
