ControlMetrologico y Admon Sistemas de Medicion

8/13/2019 ControlMetrologico y Admon Sistemas de Medicion

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Foro de Lineamientos de MedicinMxico 2012

Confirmacin metrolgica y la

administracin de los sistemas demedicin de flujo de hidrocarburos.

Ing. Daro Alejandro Loza Guerrero

Centro Nacional de Metrologa, Mxico

Villahermosa, Tabasco.

CENTRO NACIONAL DE METROLOGA


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Contenido Introduccin

Antecedentes

Confirmacin metrolgica

Administracin de los

sistemas de medicin

Conclusiones


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En el balance energtico nacional, loshidrocarburos continan siendo la principalfuente de energa producida en el pas, conuna aportacin el 90.5%. En 2010 laproduccin de energa primaria totaliz9 250.7 petajoules (PJ).

La energa producida a partir de fuentesrenovables represent 6.2%, la energanuclear aport 1.1% y el carbn mineral 2.2%.

Mxico continu siendo un exportador netode energa primaria, al exportar 2 868.7 PJen 2009. Prcticamente el total (99.9%)correspondi a las exportaciones de petrleocrudo.

1 PJ corresponde a 947.08 barriles de petrleocrudo equivalentes

balance energtico nacional

Balance Nacional de Energa 2010 -

Publicacin de la Secretaria de Energa -

Mxico.

Introduccin


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Industria

Transporte ylmacenamiento

Produccin

MercadosInternacionales

Distribucin

Refinacin

Ductos

Estaciones de servicio MercadoInterno

Calidad de

los productos

La medicin de fluidos est presente en todas las etapas de

transferencia en la industria del petrleo y del gas natural


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Se dice que:

Lossistemas de medicin de flujo son como las cajas registradoras de unaempresa o pas, si esta caja registradora est mal calibrada, afecta sin dudala equidad de la transaccin de alguna de las partes interesadas, llmesecomprador, vendedor o recaudador de impuestos.

Importancia de la medicin del flujo de fluidos

Flujo de fluidos Flujo de dinero

Introduccin


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7

Transferencia de petrleo crudo.

La produccin promedio de Mxico en el 2010 fue de:

Produccin crudo 2 576103 barriles / diarios

Costo mezcla mexicana promedio: 81.37 dlares por barril.

Efecto de 0.1 % de un error sistemtico del medidor.

*1 barril = 158. 987 3 L

ao

dlares32950776

1000

137.81365102576

3

barril

dlares

ao

das

da

barriles

Introduccin


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8

Antecedentes


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Antecedentes

Foto: Campo Akal - Cantarell

.

La ASM se fundamenta en

cuatro rubros generales:

Metodologa de las mediciones

Herramientas estadsticas

Competencia del personalControl documental.

uno de los objetivos del Plan Rector para la Medicin de Hidrocarburos en PEP 2011-

2015, debe efectuarse una efectiva Administracin de los Sistemas de Medicin

(ASM), definindose sta, como el conjunto de actividades que respaldadas con

herramientas estadsticas, conocimientos, caractersticas y requisitos metrolgicos,

permiten ejercer el control de un sistema, aportando evidencia objetiva de la

confiabilidad de sus mediciones.
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Estrategia de medicin actualEstablecer las directrices ylineamientos para asegurar una

efectiva administracin de los

sistemas de medicin que

permitan sustentar objetivamente

la confiabilidad de las mediciones

ante nuestra empresa, nuestrosclientes y rganos fiscalizadores,

desde las instalaciones de

produccin hasta los puntos de

entrega-recepcin, traspaso y

despacho en PEP, aplicada por

personal capacitado, ymodernizar estos sistemas como

resultado de la aplicacin de

diagnsticos metrolgicos.

Antecedentes
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Objetivos del Plan Rector 2011-2015Para poder alcanzar losobjetivos del Plan Rector, se

debe llevar a cabo unaadecuada Administracin delos Sistemas de Medicin

(ASM), que permita sustentarmetrolgicamente laconfiabilidad de lasmediciones de flujo dehidrocarburos de PEP:

ASM

Establecerdirectrices yestrategias

Desarrollar

la culturametrolgica en

todo elpersonal de

PEP

Efectuar eldiagnstico de los

principales sistemasde medicin de flujode hidrocarburos en

PEP

Antecedentes


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Directrices y responsabilidades

Compromiso de la Alta Direccin de PEP, para brindar

los recursos necesarios para que las entidadesinvolucradas den cumplimiento al PRM, instruyndoles la

designacin a tiempo completo del personal encargado

de las mediciones de hidrocarburos.

La Direccin General asigna el liderazgo de la medicina la SDC, para que sta emita las polticas rectoras ydirectrices enfocadas a la confiabilidad y optimizacin de

los sistemas de medicin.

Tambin instruye a la SDC y las SubdireccionesRegionales, para que sus respectivas GTDH y Activos

Integrales proporcionen o gestionen los recursos

necesarios para la consecucin de las actividadesprevistas o derivadas de este PRM.

El personal encargado de los sistemas de medicin en

las instalaciones operativas, informar a sus superiores

inmediatos de los requerimientos que le permitan

realizar las actividades previstas en este PRM para

administrar los sistemas de medicin y demostrar con

evidencias la confiabilidad de sus mediciones.

13 de febrero de 2012

Antecedentes


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Conscientes de que el sustento de la confiabilidad de las mediciones es a travs de unaadministracin efectiva de los sistemas de medicin y que sta se logra mediante la actuacin de

personal competente y diestro en el manejo de herramientas y equipos para diagnosticar los

sistemas, el PRM prev como parte de su estrategia la siguiente secuencia:

Competencia del personal

Dimensionar eluniverso personal acapacitar (CENSOS).

Detectar las brechas enel conocimientometrolgico.

Requerimientos deCapacitacin

Disear el contenido yprograma decapacitacin.

Desarrollar un

programa decapacitacin continua.

Estrategia decapacitacin

Administrarefectivamente unsistema de medicin.

Realizar losdiagnsticos demedicin

Sustento de laConfiabilidad de las

Mediciones


Antecedentes


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Diagnstico de medicin

Implementar un programa de diagnsticos de medicin a los sistemas empleados para la

cuantificacin del volumen.

Los diagnsticos de medicin, se realizarn a travs del Grupo de Medicin de PEP y de los

especialistas de alto desempeo.

El resultado del diagnstico ser remitido a la GO, quien dar parte a la Gerencia solicitante

para aplicar las mejoras resultantes.

El diagnstico de medicin:permite identificar las mejoras aplicables para asegurar la confiabilidad de los sistemas de medicin de

hidrocarburos en PEP.

Un diagnstico de medicin, persigue mostrar objetivamente

el estado actual de la ASM :

oLa concordancia con un marco normativo , el uso

adecuado de las metodologas aplicables y de

los requerimientos metrolgicosoEl uso adecuado de herramientas estadsticas

oLa competencia del personal involucrado

oLos expedientes de medicin



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Tomando en consideracin los campos de aplicacin, los sistemas de medicinpueden clasificarse en cuatro clases de exactitud de acuerdo a la Tabla 1 de OIML R117-1.

Clase Tipo de sistema de medicin

0.3 Sistemas de medicin instalados en tuberas(con excepcin de Los dados para las clases de exactitud 1.0 y 1.5)

Bombas de despacho de gasolinaSistemas de medicin instalados en auto-tanques para lquidos de

0.5 baja viscosidadSistemas para la descarga de barcos, auto-tanques y carro tanquesSistemas de medicin para leche, cerveza y otros lquidos espumosos.Sistemas de medicin para carga de barcos

Sistemas de medicin para llenado de combustible en aeronaves

Tabla 2. Clases de Exactitud OIML R 117-1 Dynamic measuring systems for liquidsother than water, Part 1: Metrological and technical requirements. 2007.


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Clase Tipo de sistema de medicin

Sistemas de medicin para gases licuados, sujetos a presin y atemperaturas mayores que -10 C

Sistemas de medicin de LPG para carga de vehculos1.0 Sistemas de medicin:- con fluidos cuya viscosidad dinmica sea mayor que1 000 mPa s

- con flujo menor que 20 l/h o 20 kg/min

Sistemas de medicin para dixido de carbn licuado

1.5 Sistemas de medicin para gases licuados (diferentes a lossistemas de medicin de LPG para carga de vehculos),sujetos a presin y a temperaturas menores que -10 C

Clases de Exactitud OIML R 117-1


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Los lmites del mximo error mximo permisible, positivos o negativos,para volumen o masa mayores que 2 L (2 kg) se especifican en lasiguiente tabla. Tabla 2OIMR 117-1.

Clases de Exactitud

Lnea 0.3 0.5 1.0 1.5

A 0.3 % 0.5 % 1.0 % 1.5 %

B 0.2 % 0.3 % 0.6 % 1.0 %

C

(igual a

AB)

0.1 % 0.2 % 0.3 % 0.5 %

Clases de Exactitud OIML R 117-1


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Borrador

Normas

1998 2002 2004 2007 2009

Report 9

ISO/TR

12765

MPMS 5.8

Report 9ISO

17089-1

Por ejemplo:

AGA 9- Tiempo de Transito

+ de 2 Trayectorias (Path)

Las normas de medicin de flujo de

fluidos han sido desarrolladas a travs

de muchos aos y la revisin para

introducir nuevas tecnologas es un

proceso rgido y lento.


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REFERENCIASAPLICABLES

1980 1984 1989 1993 1996 2002 2006 2011

Report 7 Report 7 Report 7Report 7

9951

R32

R6

12261

R137-1 R137-

1&2


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Requisitos de Desempeo

Referencias Vigentes Nuevo Nuevo U Repetibilidad LinealidadQminQ 100 1,0% 0,3%AGA 7:2006 1,5 % 1% No Especifica

0,2% de

Qmina Qmax1% para Q> Qt

OIML R137-

1:2006

CL 0.5 1% 0,5%


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SISTEMA DE GESTIN DE LAS MEDICIONESConjunto de elementos interrelacionados, o que interactan,

necesarios para lograr la confirmacin metrolgica y el control

continuo de los procesos de medicin.


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Conjunto de operaciones para asegurar

que el equipo de medicin est conforme a

los requisitos del uso pretendido.


Caractersticas de los instrumentos de medicin



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PROCESO DE CONTROL

METROLGICO

La ISO 10012 establece que:

Un proceso de confirmacin, tiene dos estradas:

Los Requisitos Metrolgicos del Cliente (RMC)

Las Caractersticas Metrolgicas del Equipo de Medicin(CMEM)

Y un solo resultado: el estado de Confirmacindel equipo

de medicin

PROCESO DE CONFIRMACIN


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PROCESO DE CONFIRMACIN

METROLGICA

Calibracin Verificacin

Decisiones/

Acciones

Patrn

Procedimiento de

Calibracin

Informacin

sobre el

proceso demedicin Equipo

ajustado

o reparado

Equipo de

Medicin

Caractersticas

Metrolgicas de

los Equipos de

Medicin(CMEM)

Incertidumbre

Correccin

Estado de

Calibracin

Requisitos

Metrolgicos del

Cliente (RMC)

Equipo No Cumple

con las RMC

Equipo enadecuado

estado de

Confirmaci

n

Confirmacin Metrolgica

Esta estrategia busca asegurar que los equipos y

procesos de medicin sean adecuados para su uso

previsto, de manera que sea posible cumplir con

los objetivos de calidad estipulados.


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Calibro: Relaciono las lecturas del medidor con las delpatrn y uso los resultados apropiadamente.

Ajusto: Logro el funcionamientoadecuado.

Verifico: Aporto evidencia objetivamentedel cumplimiento de requisitos.

Confirmo: Aseguro objetivamente elcumplimiento de requisitos particularespara un uso especfico propuesto.

Proceso de confirmacin metrolgica




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VERIFICACIN



Aportacin de evidencia objetiva de que un elemento

satisface los requisitos especificados.

AJUSTE

Conjunto de operaciones realizadas sobre un sistema de

medida para que proporcione indicaciones prescritas,

correspondientes a valores dados de la magnitud amedir.

4

6

32

7

5

10

8


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CALIBRACIN

Caractersticas de los instrumentos de medicinConfirmacin metrolgica

Operacin que bajo condiciones especificadas establece,

en una pr imera etapa, una relacin entre los valores y

sus incertidumbres de medida, y las correspondientesindicaciones con sus incertidumbres asociadas y,

en una segunda etapa, utiliza esta informacin para

establecer una relacin que permita obtener un resultado

de medida a partir de una indicacin.

Nota : Conviene no confundir la calibracin con el ajuste de

un sistema de medida, a menudo llamado incorrectamenteautocalibracin, ni con una verificacin de la calibracin.



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Usuario del

medidor

Laboratorio de

calibracin


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Al fin de cuentas, Qu es una calibracin?

Aunque aparentemente bsico y de uso trivial, debemos

comprender claramente el significado de la actividad metrolgica

nombrada como calibracin y sus consecuencias...

De acuerdo con el VIM (2008), el trminocalibracinse define como

operacin que bajo condiciones especificadas

establece, en una primera etapa, una relacin

entre los valores y sus incertidumbres de

medida asociadas obtenidas a partir de los

patrones de medida, y las correspondientes

indicaciones con sus incertidumbres asociadas

y, en una segunda etapa, utiliza esta

informacin para establecer una relacin que

permita obtener un resultado de medida a

partir de una indicacin.


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En este sentido, la definicin anterior es clara

en relacin con las condiciones especificadas.

De hecho, normalmente, los medidores de flujo

son calibrados en un laboratorio acreditado por

un organismo de acreditacin oficial, en base a

los requisitos de la ISO/IEC 17025, y teniendo

en cuenta, entre otros, los siguientes factores:

Las condiciones del laboratorio y del proceso de calibracin son

controladas,

Los patrones de medicin de la magnitud estn certificados y tienen

incertidumbres de medicin adecuadas y evaluadas para talescondiciones,

La instrumentacin secundaria utilizada para medir los parmetros

del proceso est adecuadamente calibrada,

Se usan tramos rectos de tubera largos aguas arriba y aguas abajo

del medidor bajo calibracin,

Calibracin de Medidor de Flujo en

Laboratorio


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Los flujos del fluido en las entradas del patrn y del medidor bajocalibracin estn completamente desarrollados, acondicionados

y ocurren en rgimen permanente,

El fluido de calibracin es estable, conocido y sus propiedades

son medidas y calculadas,

El modelo matemtico de la calibracin es validado y representa

correctamente el modelo fsico,

Los algoritmos de clculo utilizados en el procesamiento de los

datos estn debidamente validados,

La mano de obra responsable por la ejecucin de la calibracines calificada y entrenada,

Hay un sistema de aseguramiento de calidad que garantiza el

proceso de calibracin en su conjunto.


Laboratorio


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Una vez cumplido con los requisitos anteriores, el resultado de este

proceso de calibracin es un medidor calibrado con un certificado de

calibracin que presenta, de nuevo, segn la definicin dada por el

VIM, una relacin entre los valores y sus incertidumbres de

medida asociadas obtenidas a partir de los patrones de medida, y

las correspondientes indicaciones con sus incertidumbres

asociadas.


Laboratorio

Resultado: medidor calibrado con un certificado de

calibracin!


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Sin embargo, los resultados e incertidumbres asociadas son

vlidas slo para las condiciones de calibracin...


Laboratorio


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Y, Qu ocurre despus de la calibracin?

Despus de la calibracin, el medidor vuelve del laboratorio al local

original de operacin, es re-instalado y comienza la operacin paramedir el flujo o una cantidad total de un producto

O sea, este sera el segundo paso de la definicin del trmino

calibracin dada por el VIM, donde el operador del medidor utiliza lainformacin de la relacin entre los valores y sus incertidumbres

de medida asociadas obtenidas a partir de los patrones de

medida, y las correspondientes indicaciones con sus

incertidumbres asociadas para, a continuacin, establecer una

relacin que permita obtener un resultado de medida a partir de


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Y, Qu ocurre despus de la calibracin?

Pero, en este momento, por reglageneral, se inicia un problema:

Y as contina a confiar en los resultados proporcionados por el medidor

durante un largo perodo, hasta la calibracin siguiente.

el usuario del medidor tiende a creer

firmemente que su medidor est calibrado

y los resultados de la calibracin sonaplicables a sus condiciones de operacin.

Sin embargo, el usuario puede estar siendo inducido a cometer una

serie de errores involuntarios, obteniendo resultados de medicin que

estn lejos de seren los correctos.


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Foro de Lineamientos de Medicin

Mxico 2012

Cuestionamientos ...

Antes de confiar en los resultados de las mediciones realizadas con el

medidor de flujo calibrado, deberamos ser capazes de responderpositivamente a las siguientes preguntas:

El medidor de flujo utilizado es adecuado a la aplicacin?

La configuracin fsica de la instalacin de operacin es lamisma que se utiliz para la calibracin del medidor en ellaboratorio?


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Mxico 2012

La configuracin fsica de la instalacin de operacin es lamisma que se utiliz para la calibracin del medidor en ellaboratorio?

Configuracin fsica de la instalacin


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Mxico 2012



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Mxico 2012


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Mxico 2012


Confirmacin metrolgica de los sistemas de medicin

Cuidados para garantizar la trazabilidad

Calibracin

Ajustes

Verificacin

Confirmacin Mantenimiento

Monitoreo del sistema de medicin

Cartas de control

Mantenimiento

Capacitacin del personal

Etc.

El personal encargado de los sistemas de medicin, debe dar cabal cumplimiento

a la confirmacin metrolgica y llevar un registro de sus resultados.


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Mxico 2012


Confirmacin metrolgica de los sistemas de medicin

Cuidados para garantizar la trazabilidad

Calibracin

Ajustes

Verificacin

Confirmacin Mantenimiento

Monitoreo del sistema de medicin

Cartas de control

Mantenimiento

Capacitacin del personal

Etc.

El personal encargado de los sistemas de medicin, debe dar cabal cumplimiento

a la confirmacin metrolgica y llevar un registro de sus resultados.


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Mxico 2012

6. ADMINISTRACIN DEL

MANTENIMIENTO


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Mxico 2012

El mantenimiento es una aplicacin de laingeniera para obtener la mxima utilidad ydisponibilidad del equipo e instrumentos,alta fiabilidad y seguridad, dentro de unmarco econmico en una empresa.

SeguroEficienteEconmico

Qu es el Mantenimiento?


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Mxico 2012

Objetivos

Conservar en condiciones defuncionamiento seguro, eficiente yconfiable las propiedades de la

institucin para no demorar niinterrumpir sus servicios.

Contribuir con los medios disponiblespara obtener lo ms bajo posible elcosto de operacin de las propiedadesde la institucin.


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Mxico 2012

Funciones y Responsabilidades

Organizacionales

Seleccin, capacitacin y desarrollo desu personal.

Planeacin y programacin de laboresde mantenimiento.

Programacin y relevacin de equipo e

instrumentos para labores demantenimiento.

Revisin, reparacin y conservacin derecursos productivos.


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Mxico 2012

Exponer Defectos Escondidos yPrevenir Fallas

F A L L A S

Una falla es lapunta del iceberg

Desgaste, juego, fugas, polvo,suciedad, ruidos, corrosin,

deformacin, grietas, tornillosflojos, sobrecalentamiento etc.

DefectosEscondidos

Administracin tpicadel mantenimiento

Administracin del mantenimiento.


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www.cenam.mx

Gracias por su atencin!

..nada mas grande ni ms sublime ha salido de las manosdel hombre que el Sistema Mtrico Decimal. Henry Antoine

de Lavoisier


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Mxico 2012

6. ADMINISTRACIN DEL

MANTENIMIENTO


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Mxico 2012

El mantenimiento es una aplicacin de laingeniera para obtener la mxima utilidad ydisponibilidad del equipo e instrumentos,alta fiabilidad y seguridad, dentro de unmarco econmico en una empresa.

SeguroEficienteEconmico

Qu es el Mantenimiento?


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Mxico 2012

Objetivos

Conservar en condiciones defuncionamiento seguro, eficiente yconfiable las propiedades de la

institucin para no demorar niinterrumpir sus servicios.

Contribuir con los medios disponiblespara obtener lo ms bajo posible elcosto de operacin de las propiedadesde la institucin.


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Mxico 2012

Funciones y Responsabilidades

Organizacionales

Seleccin, capacitacin y desarrollo desu personal.

Planeacin y programacin de laboresde mantenimiento.

Programacin y relevacin de equipo e

instrumentos para labores demantenimiento.

Revisin, reparacin y conservacin derecursos productivos.


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Una falla es lapunta del iceberg

Desgaste, juego, fugas, polvo,suciedad, ruidos, corrosin,

deformacin, grietas, tornillosflojos, sobrecalentamiento etc.

DefectosEscondidos

Administracin tpicadel mantenimiento

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ControlMetrologico y Admon Sistemas de Medicion