PEB09023-I-DSCS-002-rA

Petrobrás S.A. PTG Sábalo –Bloque San Antonio - Bolivia

Proy.Nro: PEB09023 Doc. Nro: PEB09023-I-DSCS-001 Rev. Nro: A Descripción: Para Aprobación Fecha: 28-10-09

Memoria de Cálculo: Válvulas de Control

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REVAMP PLANTA DE TRATAMIENTO DE GAS SÁBALO BLOQUE SAN ANTONIO PETROBRAS BOLIVIA

MEMORIA DE CÁLCULO: ELEMENTOS DE MEDICIÓN

Hytech Ingeniería S.A.

A Rev.

28-Oct-09 Fecha

Para Aprobación Descripc ión

IC Por

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JB Rev.

FD Apr .

Petrobrás S.A. PTG Sábalo –Bloque San Antonio - Bolivia Memoria de Cálculo: Válvulas de Control


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CONTENIDOS

1. 2. 3. 4.

Pág. INTRODUCCIÓN .....................................................................................................................................................3 DOCUMENTOS DE REFERENCIA ......................................................................................................................3 CONSIDERACIONES GENERALES ...................................................................................................................3 LISTADO DE INSTRUMENTOS ...........................................................................................................................3 A. ELEMENTOS DE MEDICIÓN DE CAUDAL: PLACAS ORIFICIO................................................................4 B. ELEMENTOS DE MEDICIÓN DE CAUDAL MÁSICOS NUEVOS ...............................................................4 C. ELEMENTOS DE MEDICIÓN DE CAUDAL MÁSICOS REVISADOS .........................................................4 ANEXO A: NUEVOS MEDIDORES DE CAUDAL MÁSICO...................................................................................5 ANEXO B: REVISIÓN MEDIDORES DE CAUDAL MÁSICO.................................................................................6 ANEXO C: REVISIÓN PLACAS ORIFICIO...............................................................................................................7

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1. INTRODUCCIÓN El revamp de la planta Sábalo que tiene como objetivo procesar un 15% de gas adicional a su capacidad de diseño, requiere una revisión de los instrumentos de la planta para las nuevas condiciones operativas. La planta cuenta con dos trenes de procesamiento de gas, cada uno con su propio calentamiento con hot oil, inyección de glicol y colector de venteos y antorcha. Ambos trenes son independientes y solo comparten el circuito de propano. La capacidad de procesamiento original de cada tren es de 236.6 MMSCFD. La capacidad ampliada resultará de 272.09 MMSCFD.

2. DOCUMENTOS DE REFERENCIA 

3120-F-PI-002 a 078 P&I Diagrams



PEB09023-F-PI-079 P&ID Propane Condensation System



PEB09023-F-PI-080 P&ID Gasoline Flash Separator – Train 1



PEB09023-F-PI-082 P&ID Gasoline Flash Separator – Train 2



PEB09023-B-HMB-001 – Balance de Materia y Energía

3. CONSIDERACIONES GENERALES Tomando como base las Hojas de Datos de Instrumentos correspondientes al diseño original de la planta, se procedió a la verificación de aquellos elementos de medición de caudal, másicos y de placa orificio, alcanzados por las modificaciones propuestas para la planta. En los casos no alcanzados por modificaciones, se estimó que continuarán funcionando de acuerdo al diseño original

4. LISTADO DE INSTRUMENTOS El análisis se realizó sobre el tren 1 y los circuitos compartidos por ambos trenes. Este análisis es igualmente válido para los instrumentos del tren 2. El cálculo y selección realizada para los nuevos elementos de medición de caudal másico se muestran en el Anexo A. Las hojas de datos correspondientes fueron emitidas en el documento PEB09023-I-DSFTMS-01. Los detalles de las verificaciones realizadas para medidores de caudal másico muestran en el Anexo B.

se

Los medidores por placa orificio revisados se muestran en el Anexo A. No se requirió el cambio de placas orificio, en un solo caso se requiere la recalibración del transmisor. A continuación se listan los Anexos con los elementos analizados:

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A. ELEMENTOS DE MEDICIÓN DE CAUDAL: PLACAS ORIFICIO Tag FE

tag nr. Qty Fluido 45009 2 Gas

FE

7002 A_B

FE

7003 A_B

FE FE FE

11006 A_B 11001 A_B 51001 A/B

FE

7005 A/B

FE FE FE

39003/39004 9002 38011A/B/C

2 Gas total a Intercambiadores 2 Gas a los E3 A/B 2 Gas 2 Gas 2 Gas total a venta 2 Gas a venta 2 Hot oil 2 Fuel Gas 2 Fuel Gas

P&ID 3120-F-PI-004

Ubicación Verific a? Comentarios Verificar transmisor Salida 1-V-1 SI

3120-F-PI-006

E-1 / E-3

SI

-

3120-F-PI-006

E-3

SI

-

SI SI SI

-

SI

-

-

Sin cambios significativos en la operación versus diseño.

sea 0-250 inH2O.

3120-F-PI-009-H1 Tope 1-T-3 3120-F-PI-009-H1 V7/V8 a K2 3120-F-PI-025 H2 Gas total a venta 3120-F-PI-039 Subtrenes gas a venta 3120-F-PI-013 1-H-201 3120-F-PI-009-H2 1-K-2 3120-F-PI-011 1-K-1 A/B/C

B. ELEMENTOS DE MEDICIÓN DE CAUDAL MÁSICOS NUEVOS Tag 1-FE 2-FE

tag nr. Qty Fluido P&ID 12011 1 Gasolina a estabilización PEB09023-F-PI-080 12011 1 Gasolina a estabilización PEB09023-F-PI-082

Ubicación 1-V-7 2-V-7

C. ELEMENTOS DE MEDICIÓN DE CAUDAL MÁSICOS REVISADOS Tag

FE FE FE FE FE FE FE FE FE FE FE FE FE FE

tag nr. xtr en 1014 1 4002 A/B 2 4017 A/B 2 4022 A/B 2 4034 A/B 2 4020 A/B 2 4033 A/B 2 4032 A/B 2 4018 A/B 2 46007 1 5013 1 5014 1 8021 1 8020 1

Fluido

P&ID

Agua+condensado Condensado+glicol Glicol Glicol Glicol Glicol Glicol Glicol Glicol gasolina a tk propano líquido propano líquido agua gasolina

3120-F-PI-004 3120-F-PI-008 3120-F-PI-008 3120-F-PI-008 3120-F-PI-008 3120-F-PI-008 3120-F-PI-008 3120-F-PI-008 3120-F-PI-008 3120-F-PI-009-H1 3120-F-PI-010 3120-F-PI-010 3120-F-PI-035 3120-F-PI-035

Ubicación

1-V-1 1-V-2 A/B 1-V-2 A/B 1-V-2 A/B 1-V-2 A/B 1-V-2 A/B 1-V-2 A/B 1-V-2 A/B 1-V-2 A/B 1-A-8 1-V-10 /13 1-V-10 /13 1-V8 1-V8

Verifica?

Comentarios

SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI

Ver Nota 1 Ver Nota 1 Ver Nota 2 Ver Nota 2 Ver Nota 1 Ver Nota 1 Ver Nota 1 -

Nota 1: Verificado con las condiciones fijadas para el revamp, que son similares a

los caudales

máximos de la condición del diseño original Nota 2: Los caudales fijadas para el revamp son

un 10% superiores a los caudales máximos de la condición del diseño original. Se estima que no afectará la medición.

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ANEXO A: NUEVOS MEDIDORES DE CAUDA L MÁSICO 1-FE 12011 y 2- FE 12011

Micro Motion Calculation Summary 10/27/09 PETROBRAS BOLIVIA-SABALO PB09023- AMPLIACIÓN DE LA CAPACIDAD DE PROCESAMIENTO Gasolina to Stabilization unit CMF200M419NQBUEZZZ 1.FE12011/ 2.FE 12012 2700R11EBUEAAZ

Date: Company: Project Name: Service: Sensor Model #: Sensor Tag(s): Transmitter Model #: Transmitter Tag(s): Wetted Material: Fluid: Fluid State: Mass Flow Accuracy at Operating. Flow (+/- % of Rate): Density Accuracy at all Rates ( +/- ): Pressure Drop at Operating Flow: Sensor Minimum Pressure at operating conditions : Velocity at Operating Flow: Flow Rate: Pressure: Process Fluid Temperature: Amb ient Tem per atur e: Density: Viscosity: Base Reference Temperature: Gas only Base Reference Pressure: Base Reference Density: Process Connection: Process Connection Pressure Rating: @ Temperature: Flow Rate 64966.000 60569.440 56172.880 52501.000 47379.760 42983.200 38586.640 34190.080 29793.520 25396.960 21000.400

lb/hr

Mass Flow Acc ur acy +/- % of Rate 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10

Acero inoxidable 1.4404 (316L) gasolina Líquido 0.10 0.0005 g/cm3 5.815 psi psig 33.03 ft/sec Min Operating* Max 21000.400 52501.000 64966.000 500.000 500.000 500.000 -20.000 36.000 44.000 -10.000 30.000 113.000 0.57800 0.18 F psia lb/ft3 2-inch ANSI CL300 weld neck raised face flange 720.000 psig 44.0 F Pressure Drop*

psi

Velocity*

8.814 7.686 6.634 5.815 4.760 3.938 3.193 2.525 1.934 1.420 0.984

Project ID: Appl icat ion :

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ft/sec 40.88 38.11 35.34 33.03 29.81 27.05 24.28 21.51 18.75 15.98 13.21

Notes:

Version: 3.0 (Build155E)

Units lb/hr psig F F g/cm3 cP

Density:

* All pressure drop and velocity results are based on the process conditions (except flow rate) that are entered in the Operating column.

Prepared by: Instrument Toolkit

Design

001-20091008-000207 1-FE-12011/ 12012



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ANEXO B: REVISIÓN MEDIDORES DE CAUDA L MÁSICO Resumen comparativo condiciones anteriores y propuestas para el revamp: DISEÑO ORIGINAL

Tag

tag nr.

Fluido

FE

Agua+conden 1014 sado condensado+g 4002 A/B licol

FE

4017 A/B G licol

FE

4022 A/B G licol

FE

4034 A/B G licol

FE

4020 A/B G licol

FE

4033 A/B G licol

FE

4032 A/B G licol

FE

4018 A/B G licol

FE

FE

46007 gasolina a tk

FE

5013 propano líq

FE

5014 propano líq

FE

8021 agua

FE

8020 gasolina

P&ID

3120-F-PI004 3120-F-PI008 3120-F-PI008 3120-F-PI008 3120-F-PI008 3120-F-PI008 3120-F-PI008 3120-F-PI008 3120-F-PI008 3120-F-PI009-H1 3120-F-PI010 3120-F-PI010 3120-F-PI035 3120-F-PI035

Ubicac ión

NUEVAS CONDICIONES REVAMP Graveda DP en Temper d FE Caudal Presión atura Viscosida DP en Caudal Presión Temper Específic Viscosid nuevas Máx. lb/h psia °F d cP el FE Máx. lb/h psig atura °F a ad cP cond

1-V-1 1-V-2 A/B 1-V-2 A/B 1-V-2 A/B 1-V-2 A/B 1-V-2 A/B 1-V-2 A/B 1-V-2 A/B 1-V-2 A/B

133700

1255

124.9

0.23

0.531

114673

1255

130

0.6912

0.4855

0.43

30500

1143

0.5

0.117

1.8

55307

1142

-5

0.5866

0.1485

6.8

8343

1265

140

2.984

1.342

8243

1200

144

1.078

2.818

N/A

2294

1265

140

2.984

0.947

2300

1200

144

1.078

2.818

N/A

164

1265

140

2.984

0.947

190

1200

144

1.078

2.818

N/A

164

1265

140

2.984

0.947

190

1200

144

1.078

2.818

N/A

1530

1265

140

2.984

0.947

1300

1200

144

1.078

2.818

N/A

1530

1265

140

2.984

0.947

1300

1200

144

1.078

2.818

N/A

1530

1265

140

2.984

0.947

1300

1200

144

1.078

2.818

N/A

1-A-8 1-V-10 /13 1-V-10 /13

111197

152

121

0.423

1.9

132110

178

122

0.6772

2.9

2.9

25200

82

42

0.1218

1.2

45115

78

50

0.5165

0.117

3.7

25200

82

42

0.1218

1.2

45115

78

50

0.5165

0.117

3.7

1-V8

450

470

117

0.5713

0.1

24000

514.7

126

0.988

0.5254

10

1-V8

120500

470

117

0.3676

0.4

102300

514.7

126

0.6658

0.4048

0.3

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ANEXO C: REVISIÓN PLACAS ORIFICIO Resumen comparativo condiciones anteriores y propuestas para el revamp: NUEVAS CONDICIONES REVAMP Tag

tag nr.

Fluido

P&ID

Ubicac ión

FE

3120-F-PI004 1-V-1 45009 Gas Gas total a Intercambiado 3120-F-PI- E-1 / E006 3 7002 A_B res E1/E3

FE

gas a los E3 7003 A_B A/B

FE

FE

11006 A_B Gas

FE

11001 A_B Gas Total gas a 51001 A/B venta Gas a venta 7005 A/B por subtren

FE FE

3120-F-PI006 3120-F-PI009-H1 3120-F-PI009-H1 3120-F-PI025 H2 3120-F-PI039

E-3 Tope 1T-3 V7/8 a K2 Gas a venta Gas a venta

Caudal Máx. Caída de lb/h Presión (psi)

Rango requerido (in H2O)

INSTALADO Rango elemento original (in H2O)

? a c i f i r e V

Comentarios Verificar calibración transmisor a 0250 inH2O.

843 680

149

250

0 - 250

SI

354 170

50

100

0 - 250

SI

31 760

58

100

-250 - 250

-

Daniels, medición presión diferencial

35 635

75

100

0 - 250

SI

-

37 304

69

100

0 - 250

SI

-

732 382

83

125

0 - 250

SI

-

311 731

50

100

0 - 250

SI

-

Listado de elementos cuyo cálculo se adjunta a continuación: 1- FE 45009 .................................................................................................................................PG 8 1- FE 07002 A_B .........................................................................................................................PG 9 1- FE 07003 A_B .........................................................................................................................PG 10 1- FE 11006 A_B .........................................................................................................................PG 11 1- FE 11001 A_B .........................................................................................................................PG 12 1- FE 51001 A/B ..........................................................................................................................PG 13 1- FE 07005 A/B ..........................................................................................................................PG 14

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Cálculo de placa orificio ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO Orifice Plate - Concentric - Flange Taps - Ga

Revamp Planta de Gas Sábalo

Element data

Flange data

Tap data Flowmeter data

Process data

Tag Number 1) Design type 2) Design standard 3) Element material 4) Ring joint data 5) Manufacturer 6) Model 7) Beta ratio (d/D) 8) Orifice diameter 9) Pipe & flange inside diameter 10) Flange type 11) Drain hole diameter 12) Element thickness 1) Flange type 2) Flange material 3) Supplied with flow element 4) Flange rating & facing Piping schedule 1) Pressure tap location 2) Pressure tap size 1) Sensor type 2) Differential range 3) Static pressure range 4) Chart or scale range 5) Chart multiplier 1) Service 2) Line number 3) Fluid name 4) Fluid state 5) Maximum flowrate 6) Normal flowrate 7) Operating pressure 8) O perating temperature 9) Operating density 10) Molecular weight 11) Cp/Cv specific heat ratio 12) Operating viscosity 13) Barometric pressure 14) Base temperature 15) Base pressure

Notes Dp @ Qnor = 148,9 inH2O Dp permanente = 132 inH2O

Spec. Sheet Project PEB09023 Rev. Req. Date 10/15/2009 By Schrey Appr. 1-FE-45009 Concentric 316 stainless steel

.695128 252.697 mm 14.312 in WN RF Not required 9.525 mm WN RF Carbon steel

16" SCH 80 Flange taps

250 inH2O

84368

Gas de V1 a F1 Gas 843680 lb/h 651210 lb/h 1240 psig 125 degF 4.794 lb/ft3 20.05 1.554 .015 cp 14.7 psia 59 degF 14.696 psia

ISO 5167

Sábalo Revamp Trenes 1 y 2 Project 09023. PEB09023 ISO Orifice Plate - Concentric - Flange Taps - Gas Flow Tag number

1-FE 07002 A_B

Input data Fluid Maximum gas flow Normal gas flow Inlet pressure Differential range Flow temperature Molecular weight Cp/Cv specific heat ratio Viscosity @ FTP Pipe inside diameter Density @ FTP Orifice diameter Base pressure Base temperature Barometric pressure Element material Pipe material

Gas a intercambio 354170 lb/h 321970 lb/h 1186.3 psig 100 inH2O 132.8 degF 19.93 1.183 .015 cp 11 in 4.7184 lb/ft3 8.01253 in 14.696 psia 59 degF 14.7 psia 304 stainless steel Carbon steel

Output data Beta ratio Normal flow differential Accuracy percent Reynolds number Max pressure loss Max power loss Thermal expansion factor Discharge coefficient Gas expansion factor Base pressure factor Base temperature factor

.728411 82.64 inH2O .603 percent 12323314 48.74 inH2O 9.628 hp 1.00137 .599577 .998933 .999997 1

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28/10/2009

InstruCalc Ver 5.1 - ISO 5167

PETROBRAS BOLIVIA S.A. HYtech Ingenieria S.A. Project PEB09023. SABALO

ISO Orifice Plate - Concentric - Flange Taps - Gas Flow Tag number

1-FE-07003A/B


HC-GAS 31760.3 lb/h 25408.3 lb/h 1177 psig 100 inH2O 130 degF 19.9 1.53 .015 cp 3.826 in 4.4766 lb/ft3 2.49817 in 14.696 psia 59 degF 14.7 psia 316 stainless steel Carbon steel

Output data Beta ratio Normal flow differential Accuracy percent Reynolds number Max pressure loss Max power loss Minimum plate thickness Thermal expansion factor Discharge coefficient Gas expansion factor Base pressure factor Base temperature factor

Notes Instrucalc 4

.652946 64 inH2O .5459 percent 2795989 57.71 inH2O 1.077 hp .125 in 1.00122 .605803 .9994 .999997 1

23/10/2009

ISO 5167


11006 A_B


Gas de Tope 1-T-3 35635 lb/h 28592 lb/h 165 psig 100 inH2O 95.9 degF 34.35 1.1424 .0105 cp 8 in 1.169 lb/ft3 3.85823 in 14.696 psia 59 degF 14.7 psia 304 stainless steel Carbon steel



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28/10/2009

ISO 5167


1-FE 11001 A_B


Gas de V7 y V8 37304 lb/h 28148 lb/h 500 psig 100 inH2O 53 degF 20.94 1.208 .01173 cp 6 in 2.291 lb/ft3 3.29472 in 14.696 psia 59 degF 14.7 psia 304 stainless steel Carbon steel


.54912 56.94 inH2O .5148 percent 2525773 68.49 inH2O 2.935 hp .999776 .604133 .998541 .999997 1

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28/10/2009

ISO 5167


51001 A_B


gas 732382 lb/h 561602 lb/h 1100 psig 125 inH2O 128.5 degF 18.8 1.2008 .014324 cp 21 in 3.85 lb/ft3 12.0579 in 14.696 psia 59 degF 14.7 psia 304 stainless steel Carbon steel



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22/10/2009

ISO 5167


1-FE 07005 A_B


Gas venta subtren 311731 lb/h 283392 lb/h 1107 psig 100 inH2O 128.8 degF 17.8 1.2008 .01431 cp 11 in 3.85 lb/ft3 7.935 in 14.696 psia 59 degF 14.7 psia 304 stainless steel Carbon steel



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28/10/2009

PEB09023-I-DSCS-002-rA

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