Oleoductos

7/18/2019 Oleoductos

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Presentado por:

Andrs Esteban Pea PiarpusanLaura Julieth Gonzlez Castao

Oscar Julian Pea Piraneque

Facilidades de Superficie

Bucaramanga, I Semestre de 2014


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AGENDA

1. Introduccin2. Generalidades de los oleoductos

3. Diseo de oleoductos

4. Ejemplo de clculo de prdidas de presin en un oleoducto

5. Operaciones en Estacin de Bombeo6. Integridad del Oleoducto

7. Operaciones de Mantenimiento

8. Conclusiones

9. Bibliografa

2Facilidades de Superficie. Diseo de Oleoductos


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INTRODUCCIN

La necesidad de transporte de hidrocarburos en un medio seguro yeconmico ha propiciado el desarrollo del diseo de transporte portuberas, aunque este abarca grandes retos y una ampliaplanificacin ha tomado una gran importancia desde los inicios de la

produccin de petrleo. En el momento de determinar el mtodo detransporte adecuado se deben considerar factores econmicos,ambientales y de seguridad. Las compaas pioneras en eltransporte por medio de oleoductos (siglo XIX) fueron VladmirShjov y Branobel.



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CARACTERISTICAS

Facilidades de Superficie. Diseo de Oleoductos

OLEODUCTOS

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Fuente:http://www.bicentenario.com.co/

Transporte y Distribucin : Gran dimetro Grandes distancias Variedad en tamaos y capacidades Se requieren estaciones de bombeo Tubera recubierta para evitar

corrosin Unidas por soldadura

Fuente:http://www.ecopetrol.com.co/especiales/elpetroleoysumundo/transporte.htm

El paso inmediato al descubrimiento y explotacin de un yacimiento es sutraslado hacia los centros de refinacin o a los puertos de embarque con

destino a la exportacin. Para ello se construye un oleoducto, que es la tubera

e instalaciones conexas utilizadas para el transporte de petrleo y sus

derivados exceptuando el gas (gaseoductos)


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CARACTERISTICAS


En la parte inicial del oleoducto una estacin de bombeo impulsa elpetrleo y, dependiendo de la topografa por donde ste pase, se colocanestratgicamente otras estaciones denominadas de reimpulso o refuerzo,necesarias para que le permitan superar sitios de gran altura, como lascordilleras en Colombia, y transportar el petrleo hasta la estacinterminal, normalmente fluye a una velocidad de entre 1 y 6 m/s.

Se encuentran conformadas por:

Bombas Motores de combustin

Compresores de aire

Combustible tratado

Agua de enfriamiento

Generadores de electricidad Sistemas de medicin

Sistemas de drenaje

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ESTACIONES DE BOMBEO


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EN COLOMBIA


OLEODUCTO TRAYECTO LONGITUD(Km)Oleoducto de

los Llanos S.A ODL

Campo Rubiales Lasestaciones de Monterrey y de

Cusiana262

OleoductoCentral S.A.

OCENSA

Los campos Cusiana y CupiaguaLa terminal martima de

Coveas830

Oleoducto deColombia S.A ODC

La estacin de Vasconia Elpuerto de Coveas

481

Oleoducto CaoLimn

Campo Cao Limn El puertode Coveas

770

Oleoducto AltoMagdalena

Campo Palagua La estacin deVasconia

400

Oleoducto

Trasandino Orito

Tumaco 306

Principales Oleoductos en Colombia.

Fuente: http://www.ecopetrol.com.co/contenido.aspx?catID=82&conID=37995

Fuente : http://www.bicentenario.com.co/


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1.

Caractersticasde la tubera

2.

Propiedades delFluido

3.

Relacinentre tubera

y fluido

PARAMETROS DE DISEO



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RUGOSIDAD

DIMETROINTERNO

LONGITUD

CARACTERISTICAS DE LA TUBERIA



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Dimetro interno

Dimetrointerno dela tubera

Perdidaspor

friccin


Velocidad de flujo mxima [15 ft/s]

Erosin

Ruido excesivo

Martilleo del lquido

Velocidad de flujo mnima [3 ft/s]

Sedimentacin de slidos (finos,productos de la corrosin)

Taponamiento de la tubera



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Espesor de la tubera

ANSI B 31.4

El clculo del espesor de la tuberasegn ANSI B 31.8 (gasoductos).

Donde,

t = espesor [in] (schedule)

P = presin interna de la tubera [psi]

OD = dimetro externo de la tubera [in]

F = factor de diseo (tipo de locacin) = 0,72

S = resistencia mnima de la tubera [psi] ( delmaterial)

Dimetro interno

Dimetrointerno de

la tubera

Perdidaspor

friccin



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Longitud

Longitudde la

tubera

Perdidaspor

friccin




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Rugosidad

Donde,

= rugosidad relativaK = rugosidad absoluta

D = dimetro de la tubera



En general, el factor de friccin

est en funcin del nmero deReynolds y de la rugosidadrelativa.

Flujo laminar -> (# de Reynolds)

Flujo turbulento ->(# de Reynolds y )


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1.


2.


3.

Relacinentre tubera

y fluido


PARAMETROS DE DISEO


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PROPIEDADES DEL FLUIDO

Punto deFluidez

Temperatura

Presin deVapor

La mnima presin en un oleoducto debeser lo suficientemente alta paramantener los crudos livianos en su estadolquido.

La minima temperatura a la que el fluidopuede moverse.

Viscosidad

Densidad

La viscosidad es una de las causas de lasprdidas por friccin en la tubera.

La densidad determina los requerimientos

de potencia y presin de salida de lasunidades de bombeo.


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1.


2.


3.

Relacinentre tubera

y fluido


PARMETROS DE DISEO


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PROPIEDADES TUBERIA / FLUIDO

NMERO DE REYNOLDS

DondeRe = Numero de ReynoldsQ = Caudal (Bl/h)D = Dimetro Interno (in)V = Viscosidad (cp)SG = Gravedad Especfica

La interdependencia entre el dimetrode la tubera, la viscosidad del lquido yla velocidad del flujo que determina elrgimen de flujo de un fluido.


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ECUACIN DE ENERGA EN ESTADO ESTABLE

Modificado de: http://2.bp.blogspot.com/_FJZh1gy3MuM/TKUNHdK_XbI/AAAAAAAAAB0/cscbUsoW3zc/s400/elaboracionpropia.JPG

PERDIDAS DE PRESIN

E. Cintica

E. Potencial

E. de Flujo


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1.

Nmero deReynolds

2.

Factor deFriccin

3.

Perdidas deFriccin


PERDIDAS DE PRESIN

ECUACIN DE DARCY


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PERDIDAS DE PRESIN

NMERO DE REYNOLDS

Donde

Re = Numero de ReynoldsQ = Caudal (Bl/h)D = Dimetro Interno (in)V = Viscosidad (cp)SG = Gravedad Especfica

Flujo laminar

Flujo deTransicin

FlujoTurbulento

Re < 2000

Re > 2000


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Rgimen de flujo Reynolds f

Laminar

>2000

Transicin 2000 4000Diagrama de

MoodyTurbulento < 4000

PERDIDAS DE PRESIN

FACTOR DE FRICCIN


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PERDIDAS DE PRESIN


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Donde: f: factor de friccinL: Longitud (mi)Q: Caudal (Bbl/h)

D: Dimetro interno (in)g: Aceleracin de la gravedad (32.2 ft/s2)V: Velocidad (ft/s)G.E.: Gravedad especfica del fluido

PERDIDAS DE PRESIN

ECUACIN DE DARCY

Relaciona cinco variables: factor de friccin,longitud de tubera, constante gravitacional,dimetro interno de la tubera y velocidad deflujo.


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Calcular la presin (P2) a la que llega el fluido a la entrada dede la siguiente estacin de bombeo. Los datos son lossiguientes:

Q = 2000 Bl/ dV = 8 cp

API = 31 L = 10000 ft

dh = 0P1 = 1200 psi


EJEMPLO


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EJEMPLO

Calculo de la Gravedad Especfica

Calculo del Nmero de Reynolds


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EJEMPLO


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EJEMPLO

Determinacin Factor de Friccin

Calculo de Perdidas de Presin

Rugosidad Absoluta = 0.0018 inRugosidad Relativa = 0.0009Factor de Friccin = 0.32

dP = 402 psi

P2 = 798 psi


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Estn estratgicamente ubicadas a lo largo del oleoducto para

proveer la presin que permite al lquido pasar a la capacidad que seest diseado.

Viscosidad

Tasa deFlujo

Elevacin


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La diferencia de elevaciones entre las estaciones determinarn ms

precisamente la localizacin real de las estaciones de bombeo en lamedida que estas diferencias de altura tengan un mayor impacto en eldesempeo de la bomba.


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Al establecer la distancia entre las estaciones de bombeo, dos factoresimportantes se deben considerar:

Es la presin mxima a la cual se puedeoperar seguramente en un determinado lugarde la tubera

MPO

Es la presin de cabeza que previene laformacin de vapor en la boquilla de succinde una bomba centrfuga o cavitacin en elimpulsor.

CNPS



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DEE


DEE: Distancia entre estaciones (ft).

MPO: Presion maxima de operacin (psi).

CNPS: Cabeza neta positiva de succion (psi).

DP: Perdidas de presion (psi/ft)


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OPERACIONES

Medicin

Se lleva a cabo en las estaciones de medicin, en

estas estaciones se mide el volumen y la calidad

del producto. El monitoreo en los tanques de

almacenamiento se compara con los resultados

que muestran los monitores de presin de laslneas para verificar la integridad de la tubera,

cualquier incongruencia puede ser debida a una

fuga.


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OPERACIONES

Pigging

El pig se inserta dentro de la tubera fluyendo y generalmente es

impulsado por el mismo fluido. Generalmente se insertan en una

estacin de bombeo y deben ser retirados antes de llegar a la prxima,

durante su recorrido el pig se encarga de limpiar la tubera, puede

monitorear la integridad de la tubera, separar dos fluidos con diferente

valor comercial, para circular diferentes fluidos sin mezclarlos o para

aislar un segmento que debe ser reparado.

OPERACIONES DE MANTENIMIENTO


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DETECCINTipo fluido

Mediciones

(V-P)

TemperaturaPresin

Longitud

Lnea

Espesorpared



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Area

Imgenessatelitales

Interpretacincon software

Monitoreo confibra ptica



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1. ENTERRAMIENTO

Enterramiento: 3-4 ft o ms

EXPOSICIN TUBERA

DAO MECNICO

INSPECCIN

CORROSIN

INSPECCINREVESTIMIENTO

Segn parmetros de cadacompaa



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ROW (Rights of Way): Derechos de Paso

NO VEGETACINNO EDIFICIOS

NO ESTRUCTURAS

Inspeccin,

mantenimiento yexamen

Acceso a vlvulas

Vista sin obstculospara supervisin

Proteccin reacercana

Tramo de 25-150 ft



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INSPECCIONES DEL ROW

PROTECCIN AL PBLICO

PROTECCIN MEDIO AMBIENTE

INTEGRIDAD LNEA

INTEGRIDAD CLIENTES

Regulares (hasta semanales)

Supervisin area (ms comn)

Inspeccin tuberasInspeccin sistemas energa



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INSPECCIONES DEL ROW

INSPECCIN

Reduccinimpacto

ambiental

Reduccincostos

Aumentofrecuencia

revisin

Aumentoeficienciasistema



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3. MARCADORES DE TUBERA Y FACILIDADES

LOCALIZACIN

PRODUCTOTRANSPORTADO

CONTACTO COMPAA

IDENTIFICACIN AREA YTERRESTRE



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4. CAMBIO TASA DE OPERACIN

Presin ruptura

Presin estallido

Esfuerzo mnimo de cedencia(API RP 1117)

FACTORES CRTICOS

Fallas relacionadas aPresin

Clculo y reclculo deparmetros de

seguridad

Monitoreo constante

INTEGRIDAD DE TUBERAS


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RPIDOMNIMA INTERRUPCIN

CONDICIONES FSICAS

FACTORES DE SEGURIDAD

ESTANDARIZACIN (ASME B31.4)

TUBERAS SUBMARINAS


TERMINALES

ESTACIONES DE MEDICIN

PARMETROS APLICACIN



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INTEGRIDAD

EVALUACINDIRECTA

ProteccinCatdica

Revestimiento

Propiedades

internas-externas

EVALUACINHIDROSTTICA Ppip>=Poper

INSPECCININTERNA Pigging



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CORROSIN

e-e-e-e-e-e-

RESISTIVIDAD DEL SUELO

COMPONENTES QUMICOS DEL SUELO

SEPARACIN/ REA SUPR. NODO-CTODO



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ADICIN DE ADITIVO QUMICOS

QUMICOS

Reduccindesgaste Protectores

Mejoramientoflujo Diluyentes

CONCLUSIONES


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Para el transporte de hidrocarburos lquidos a travs de oleoductos esimportante conocer las caractersticas fisicoqumicas del fluido atransportar, las condiciones del medio ambiente en el cual serconstruido y el flujo a travs de tuberas, con el fin de garantizar eltransporte del crudo con las mejores condiciones operacionales yfinancieras.

Es fundamental determinar la distancia adecuada de las estacionesde bombeo para as suministrar la presin deseada a travs deloleoducto y optimizar los gastos de operacin.

Las operaciones de integridad y mantenimiento son de vitalimportancia para no interrumpir la operacin del oleoducto, lograndouna reduccion en costos y evitando situaciones de emergencia.


CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFA


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FUNDAMENTOS DEL DISEO DE OLEODUCTOS. Programa de entrenamiento paraoperacin de ductos. IPL TECHNOLOGY & CONSULTING SERVICES INC. Agosto22, 1995.

ARNOLD, Ken. STEWART, Maurice. SURFACE PRODUCTION OPERATIONS Designof Oil-Handling Systems and Facilites. Volumen 1. Gulf Publishing Company.

1999.

OVERVIWE OF DESIGN,CONSTRUCTION, AND OPERATION OF INTERSTATE LIQUIDPETROLEUM PIPELINES.Argonne, National Laboratory.

BIBLIOGRAFA

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