Danalyzer 370XACromatógrafo de gas natural

El cromatógrafo de gas natural 370XA de Rosemount Analytical es la más reciente incorporación a la serie XA de los cromatógrafos de gases Emerson y está diseñado para brindar una mayor facilidad de uso y un aumento del rendimiento de la medición en el análisis de BTU/CV de C6+.

Una característica única del 370XA es su tecnología Maintainable Module™ (módulo reparable), que le permite reemplazar fácilmente el módulo GC en el campo en menos de dos horas, que incluyen el tiempo de calentamiento y purga, reduciendo así de forma considerable el tiempo inactivo y los costos globales de operación.

El modelo 370XA incorpora un método de funcionamiento similar al de los cromatógrafos de gases anteriores y le brinda la opción de usar hidrógeno como gas de arrastre asi como aire o nitrógeno como gas de actuación en lugar de helio.

La interfaz local para el operador, una característica estándar en el 370XA, es una pantalla VGA a todo color con un teclado alfanumérico que permite que los operadores realicen tareas comunes sin tener que conectarse a una computadora. La interfaz de operación local tiene tutoriales incorporados que ayudan incluso a los operadores con menos experiencia mediante instrucciones paso a paso a operar y realizar el mantenimiento del GC en forma segura. De esta manera, se reduce la necesidad de contar con técnicos especializados.

CaracterísticasDiseñado para Estaciones de Medición de Transferencia de Custodia de gas natural�� Análisis de BTU/CV de C6+ en cuatro minutos;�� +/- 0,0125% de repetibilidad del poder calorífico

(+/- 0,125 BTU/1000 BTU) en entornos controlados;�� +/- 0,025% de repetibilidad del poder calorífico

(+/- 0,25 BTU/1000 BTU) en un rango de temperatura extendido de -20 °C a 60 °C (-4 °F a 140 °F);

�� Realización de los cálculos más recientes de GPA 2145, GPA 2172 y AGA 8;

�� Realización de los cálculos más recientes de ISO 6976;�� Almacenamiento de los resultados del análisis que supera

los mas recientes requisitos de API 21.1.

Hoja de datos del producto julio 2014

Cromatógrafo de gas natural 370XANGC_PDS_370XA_ES

Funcionalidad simplificada y facilidad de usoInterfaz de operación local a todo color con asistentes de software incorporados para ayudar al operador en tareas comunes, como:�� reemplazo del módulo;�� cambio del gas de calibración;�� sincronización automática de las válvulas.

Reducción de los costos de instalación�� Potencia de 24 V CC con menos de 50 watts en la puesta

en marcha y 20 watts de potencia nominal;�� Opciones de montaje en poste (estándar) y en pared;�� En la mayoría de los entornos, no se requiere contar con

un cobertizo.

Bajos costos operativos�� Reducción del uso de gas de arrastre; �� La rutina de validación automática reduce el uso de gas

de calibración;�� Módulo reparable™ es rápido y sencillo de reparar o

reemplazar � Gases consumibles opcionales: H2, He, N2

Cromatógrafo de gases 370XA

El 370XA está diseñado para un análisis continuo de gas natural en línea. El análisis utiliza una configuración de tres válvulas de seis puertos con cuatro columnas de separación para medir los componentes comunes encontrados en el gas natural.

Tabla 1 - Rangos de medición estándar de C6+

Componente Alcance de la medición

Metano 65 a 100 moles %

Etano 0 a 20 moles %

Propano 0 a 10 moles %

n-butano 0 a 5 moles %

isobutano 0 a 5 moles %

neopentanos 0 a 1 moles %

isopentano 0 a 1 moles %

n-pentano 0 a 1 moles %

Nitrógeno 0 a 20 moles %

Dióxido de carbono 0 a 20 moles %

C6+ 0 a 1 moles %

AplicacionesTransferencia de Custodia de gas naturalLos cromatógrafos de gases Emerson son sinónimo de transferencia de custodia de gas natural y son conocidos por mejorar los análisis de medición de gases y reducir la cantidad de gas perdido y no contabilizado (LAUF).

El 370XA puede realizar cálculos de propiedades físicas basados en ISO o GPA/AGA y guardar los resultados de los análisis en una memoria no volátil por un período de cuando menos 85 días. Los datos guardados pueden recuperarse fácilmente usando el software MON2020™ o mediante comunicación de Modbus. Se utilizan mapas de Modbus SIM_2251, que son el estándar en la industria, como protocolo de comunicaciones serial; sin embargo, el 370XA puede personalizarse para adaptarse a otros requisitos según sea necesario.

Diseñado para reemplazar fácilmente otros cromatógrafos de gases para C6+ menos precisos instalados actualmente en la red, el 370XA no necesita cambios en la configuración al sistema SCADA o en el computador de flujo.

Medición de gas de producciónTradicionalmente, el análisis del gas de producción en la red de recolección se ha llevado a cabo con colectores de muestras manuales o automáticos. Sin embargo, los continuos costos de recolectar y analizar estas muestras y el retraso entre la recolección de la muestra y la recepción de los resultados, está llevando a muchos productores a considerar la instalación de cromatógrafos de gases en línea más cerca del cabezal de pozo.

La infraestructura y conocimiento que tradicionalmente requiere un GC para su instalación y mantenimiento, usualmente no existe en el entorno de la red de producción y recolección. El 370XA permite resolver estos asuntos mediante la reducción de las necesidades de infraestructura y servicios para la instalación y operación, y utilizando la interfaz local para el operador (LOI) para guiar a los operadores a través de las funciones de mantenimiento más comunes.

El 370XA puede instalarse en exteriores usando un montaje en poste de cuatro pulgadas de diámetro con protector solar. Para otras áreas donde el clima es mas severo o hay presencia de nieve, es ideal usar un gabinete pequeño debido al diseño compacto del 370XA, que elimina el alto costo de un cobertizo de tamaño completo. Además, los bajos requisitos de energía hacen factible usar generadores eólicos o de gas natural en ubicaciones alejadas de la red eléctrica.

Generación de energía y control del gas combustibleLas reglamentaciones más estrictas sobre emisiones y la necesidad de obtener una máxima eficiencia de combustión requieren optimizar la relación de aire/combustible en base al contenido de energía y a la calidad del gas entrante. La composición y el contenido de energía del gas natural suministrado pueden variar significativamente en un período de tiempo relativamente corto, con o sin previo aviso del proveedor de gas.

El 370XA puede medir la calidad del gas entrante y calcular su índice Wobbe para ofrecer control de alimentación directa a la relación aire/combustible. Esto puede llevar a mejoras significativas en la eficiencia de combustión y a menores emisiones en comparación con las mediciones del gas de combustión que proporciona control de retroalimentación. Usando el valor del índice Wobbe obtenido del 370XA, el Sistema de manejo del quemador puede modificar la calidad del gas antes de que aumenten los niveles de oxígeno, NOx o dióxido de carbono en la corriente de gas combustible.

Gases de alimentación con valores de índice Wobbe fuera de los parámetros de diseño del quemador pueden producir daños en la punta del quemador o combustión ineficiente, lo que causa apagados. El monitoreo del gas de alimentación puede

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julio 2014Cromatógrafo de gas natural 370XA

proporcionar un control en el suministro del gas natural y ayudar a evitar daños en el quemador o apagados inesperados.

La diferencia de EmersonUna ventaja importante del 370XA es el compacto Módulo reparable™ que incluye columnas, detectores de conductividad térmica (TCD), válvulas analíticas y solenoides, todo dentro de un solo gabinete. Dotar al técnico de un fácil acceso a estos componentes clave dentro de un solo gabinete es una manera económica de realizar tareas de mantenimiento o reparar el módulo, en comparación con otros GC que no tienen componentes reparables.

El uso de un manifold multicapa, que reemplaza la tubería que se encuentra en los hornos de cromatógrafos tradicionales para conectar los diversos componentes del módulo, elimina la necesidad de accesorios de compresión que pueden ser una potencial fuente de fugas.

Si el Módulo reparable™ necesita una reparación, se puede reemplazar rápida y fácilmente en el campo sin provocar mayores interrupciones ni demoras. Una vez que el módulo de reemplazo haya sido instalado correctamente y vuelva a estar en línea, el GC se validará y calibrará automáticamente antes de cambiarse, también en forma automática, al modo Análisis.

El Módulo reparable™ del 370XA

Interfaz local del operador (LOI)Un aspecto preocupante en la industria de hoy es el nivel de experiencia cada vez menor en los operadores en el campo y la falta de tiempo disponible para realizar las llamadas de servicio de mantenimiento de rutina. El 370XA tiene una interfaz local del operador a todo color diseñada para simplificar las operaciones del GC en el campo. La interfaz local del operador usa una interfaz LCD VGA combinada con un teclado con 19 teclas táctiles clasificado para áreas peligrosas Clase I, División 1.

Puede realizar muchas de las funciones de mantenimiento de rutina del GC directamente desde la interfaz local del operador. En la mayoría de casos, el 370XA puede instalarse, configurarse y colocarse en línea sin usar una computadora.

Funciones de mantenimiento de rutina�� Cambio del gas de calibración - Al reemplazar el gas

estándar de calibración, los asistentes de software integrados en la interfaz local del operador lo guían a través de estos pasos básicos:

J Validar la calibración existente según la conductividad térmica de cada uno de los componentes

J Cambiar la botella de calibración J Ingresar valores nuevos J Purgar el gas de calibración J Analizar el gas de calibración para validar los nuevos

valores de la concentración J Calibrar según en nuevo estándar J Regresar al análisis automático de la corriente

Interfaz local del operador del 370XA.

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julio 2014 Cromatógrafo de gas natural 370XA

�� Sincronización automática de las válvulas – Con el tiempo, se pueden acumular restricciones dentro de las trayectorias de flujo de análisis de un horno de cromatógrafo de gases. La sincronización automática de las válvulas ajusta la sincronización de la válvula analítica y la integración de eventos para optimizar el análisis para incluir estos cambios. Esto reduce la necesidad de expertos en cromatografía de gas plenamente capacitados en el campo y asegura que el analizador mantenga las estrictas tolerancias requeridas para reducir los errores de medición.

�� Reemplazo del módulo – Cuando un módulo se reemplaza en el campo, la interfaz local del operador inicia el proceso mediante la secuencia de purga, validación y calibración. El estatus y el progreso de la secuencia de iniciación del módulo se pueden monitorear desde la interfaz local del operador y se confirmarán cuando el analizador está nuevamente en línea.

Además, muchas de las funciones realizadas históricamente con una computadora ahora pueden llevarse a cabo usando la interfaz local del operador, incluyendo:

�J Ver, aceptar y despejar las alarmas�J Detener e iniciar el ciclo de análisis�J Ver cromatogramas�J Ver informes de calibración y validación�J Ver datos y tendencias de archivo�J Ver y configurar los parámetros de comunicaciones

Comunicación y E/S flexiblesPuede conectar el 370XA a sistemas de supervisión tales como computadores de flujo, unidades terminales remotas (RTU), o sistemas SCADA, mediante dos puertos serie RS-232/485 o dos puertos Ethernet. Cada puerto serie o Ethernet puede configurarse con mapas de Modbus únicos que proporcionan control de acceso individual de lectura/escritura. Puede usar el mapa del Modbus SIM_2251, que es el estándar en la industria, o un mapa totalmente personalizado basado en los formatos de datos Enron (un registro por punto flotante) o Modicon (dos registros por punto flotante).

Además, existen dos salidas analógicas, una entrada analógica, una entrada digital y una salida digital disponibles en el GC.

Uno de los puertos Ethernet tiene un conector RJ-45 que usted puede usar para conectar a una computadora local para acceso a tareas de mantenimiento y diagnóstico. Este puerto Ethernet tiene un servidor DHCP conmutable que puede asignar una dirección IP a la computadora conectada.

Archivado de datos e informesCada análisis es marcado con la hora y la fecha y es archivado para recuperación a través de MON2020™. Pueden visualizarse, imprimirse o guardarse internamente informes preconfigurados. Los resultados se pueden proyectar directamente o exportarse fácilmente a varios formatos comunes como texto ASCII, HTML y Microsoft® Excel™.

Se dispone de las siguientes clases de datos: J Archivado – Sobre un supuesto de tiempo de análisis

de cuatro minutos, por lo menos se archivan automática-mente (por hora y fecha) 85 días de registros de análisis y por lo menos 370 días de registros de calibración (una calibración por día).

J Cromatogramas – Más de cuatro días de cromatogramas de análisis, 370 cromatogramas de calibración final (dependiendo de la hora del análisis) y “cromatogramas protegidos” seleccionados por el usuario que se guardan permanentemente.

J Diagramas y documentos – Manuales de usuario y diagramas en varios formatos de archivo se guardan en la memoria del 370XA para su práctica recuperación mediante el software MON2020. Esto elimina el riesgo de traspapelar manuales y diagramas. Los documentos generados por el usuario, tales como hojas de comprobación de manteni-miento o planos de instalación, también se pueden cargar al 370XA para su recuperación posterior.

Los registros e informes estándar incluyen: J Registros de auditoría – Registros de datos y eventos que

cumplen completamente con API informe 21.1 para fines de auditoría de medición y copia de seguridad a los sistemas primarios (computadora de flujo, SCADA, DCS).

J Registros de eventos – Un registro continuo de todos los cambios del operador, con hora, fecha y registros de usuario identificados por contraseña.

J Registros de alarmas – Un registro continuo de todas las alarmas históricas, con hora y fecha, y con el estado y la descripción de la alarma.

J Registros de mantenimiento – Un “block de apuntes” para seguimiento del mantenimiento o pruebas realizadas en el cromatógrafo de gases.

J Informes promedio – promedios horarios, cada 24 horas, semanales, mensuales y variables.

J Informes de análisis – cálculos de propiedades físicas para análisis y alarmas de componentes y grupos.

J Informes de datos sin procesar – tiempos de retención, áreas máximas, número de detector, método, inicio/detención de la integración y ancho máximo para el análisis.

J Informes de calibración – datos de componente sin procesar, nuevos factores de respuesta, tiempos de retención y desviación de última calibración.

J Informes de calibración final – resultados de los factores de respuesta de la calibración y ajustes del tiempo de retención.

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Cromatógrafo de gas natural 370XA julio 2014

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Gracias a sus capacidades para comunicarse con su red empresarial y exportar a numerosos tipos de archivos, el MON2020 es una herramienta poderosa que garantiza que los operadores, los ingenieros, el personal de mantenimiento y la gerencia tengan acceso a datos críticos, como los cromatogramas actuales y archivados, el historial de alarmas, los registros de eventos y los registros de mantenimiento.

El visor de cromatogramas del MON2020 le permite ver y comparar los cromatogramas en vivo y los archivados en forma simultánea. A pesar de tener un tamaño pequeño (menos de 100 kb), el archivo del cromatograma (.xcgm) incluye los resultados de los análisis y los cálculos, la configuración de la integración y la sincronización de las válvulas, la configuración de los tiempos de retención y los datos máximos sin procesar. El pequeño tamaño del archivo del cromatograma lo hace muy práctico para compartirlo por correo electrónico.

La vista de tendencias del MON2020 permite presentar la tendencia de variables múltiples en forma sencilla en un solo gráfico. Para asistir en el diagnóstico problemas en procesos o análisis, puede seleccionar puntos individuales o múltiples en la vista de tendencias. Los cromatogramas asociados con estos puntos se abrirán en el visor de cromatogramas. Las tendencias se pueden guardar como archivos de tendencias o exportar como archivos de texto, CSV o Microsoft® Excel™.

El MON2020 puede conectarse a un 370XA directamente por Ethernet o mediante su red local. El MON2020 cuenta con configuraciones de seguridad de nombre de usuario y contraseña de niveles múltiples para limitar y controlar el acceso al GC y brindar cinco niveles de autoridad, que van desde el acceso de solo lectura al control total del GC y sus datos.

MON2020™

El cromatógrafo de gases 370XA está diseñado para funcionar sin supervisión. Si se necesitan ajustes, nuestro software de cromatógrafo de gases exclusivo, denominado MON2020™, permite el control total del 370XA, ya sea en forma local o remota.

Desde dentro del MON2020, puede:

�� Iniciar o detener el análisis, la calibración o los ciclos de validación;

�� Generar y guardar análisis actuales e históricos e informes de calibración;

�� Revisar y modificar las configuraciones analíticas;�� Cargar y mostrar cromatogramas múltiples para su

comparación;�� Cargar y presentar la tendencia de cualquiera de los

resultados medidos;�� Exportar los datos a texto, HTML o Excel para uso en

aplicaciones de terceros;�� Verificar la calibración original en comparación con la última

calibración;�� Realizar comprobaciones de funcionamiento del GC

y modificaciones en forma simultánea;�� Cargar y ver los manuales y los diagramas guardados en el

cromatógrafo de gases.

MON2020 es un software basado en Windows® que facilita la configuración, el mantenimiento y la recolección de datos del analizador. Gracias a los intuitivos menús desplegables y las tablas con espacios en blanco para llenar, incluso los usuarios nuevos pueden navegar rápidamente por el software. Los usuarios del MON2000 ya conocen el diseño y la funcionalidad del MON2020 y se van a impresionar con las características adicionales que hacen que el MON2020 sea aún más fácil de usar.

MON2020™

Guarde los cromatogramas en su disco duro

Listado automático de los componentes medidos

Agregue cromato­gramas rápidamente a la superposición

Tabla de eventos sincronizados con detalles completos

Tabla de confiabilidad de Factor de respuesta

Visualización de resultados

Visualización de cromatogramas con funciones completas

Conéctese a cualquier GC con solo un clic

Menús desplegables simples

julio 2014 Cromatógrafo de gas natural 370XA

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ConstrucciónTemperatura ambiente: -20 ° a 60 °C (-4 ° a 140 °F)

Clasificación de protección de gabinete: IP65 y Tipo 4X

Dimensiones (sin sistema de muestras ni montajes): 460 mm de altura x 305 mm de ancho x 280 mm

de profundidad (18 pulg. de altura x 12 pulg. de ancho x 11 pulg.

de profundidad).

Montaje: en poste (estándar) o en pared. Consultar las dimensiones de montaje en los diagramas

de la página siguiente

Peso aproximado (sin el sistema de muestreo): 22 kg (50 lb).

Opciones de certificación de seguridad del área:

� CSA: – EE. UU./Canadá:• Clase I, Zona 1, AEx/AEx d IIB + H2, T6, IP65• Clase I, División 1, Grupos B, C, D, T6,

carcasa de Tipo 4X.

� ATEX/IECEx: Ex d IIB + H2 T6, Gb Ta = -20 °C a 60 °C

Componentes electrónicosRed eléctrica: suministro eléctrico de clase 2 según se exige en las aprobaciones de CSA.

Se debe equipar al GC con un interruptor del circuito de 5 amperes para brindar protección.

� Estándar: 24 V CC en la unidad (21–30 V CC).

Consumo de energía a 22 °C (72 °F): � Puesta en marcha: 50 watts. � Estado estable: 20 watts.

Capacidades de rendimientoAplicación: análisis de C6+ de cuatro minutos.

Repetibilidad:

� Entorno controlado: +/- 0,0125% de poder calorífico (+/- 0,125 BTU/scf cada 1000 BTU/scf)

� -20 a 60 °C (-4 a 140 °F):+/- 0,025% de poder calorífico(+/- 0,25 BTU/scf cada 1000 BTU/scf).

Cálculos: ISO 6976, AGA 8, GPA 2172 (con el uso de la tabla de propiedades físicas GPA 2145).

Gas de arrastre: helio de grado cero. Se dispone de hidrógeno grado cero en forma opcional. 6,2 BarG (90 PSIG).

Gas de actuación: helio, nitrógeno o aire seco limpio (90 PSIG)

Rango de presión de ingreso de las muestras: 0,7 a 1,7 BarG (10 a 30 PSIG).

Válvulas: tres válvulas del cromatógrafo de diafragma de seis puertos.

Horno: isotérmico sin aire.

Detector: detector de conductividad térmica.

Corrientes: corriente simple o triple, más la corriente de calibración.

Cromatogramas guardados o archivados en forma interna:almacena hasta 85 días de datos de informes de análisis y hasta 2500 cromatogramas individuales

Comunicaciones (estándar) � Ethernet: dos conexiones disponibles: un puerto RJ-45

y un terminal de cuatro hilos 10/100 Mbps.

� Entradas analógicas: una entrada estándar filtrada con protección transitoria, 4–20 mA (escalable y asignable por el usuario).

� Salidas analógicas: dos salidas aisladas, 4–20 mA.

� Entradas digitales: una entrada, asignable por el usuario, aislada ópticamente y con clasificación de 30 V CC a 0,5 A.

� Salidas digitales: una salida asignable por el usuario, aislada electromecánicamente y según el Formulario C, 24 V CC.

� Serie: dos bloques de terminales, configurables como RS-232 o RS-485.

EspecificacionesComuníquese con Rosemount Analytical si sus requisitos se encuentran fuera de las especificaciones presentadas a continuación. Según la aplicación, es posible que se disponga de un rendimiento mejorado, otros productos y ofertas de materiales.

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Cromatógrafo de gas natural 370XA julio 2014

Instalación recomendadaLos diagramas siguientes representan las pautas de instalación recomendadas mínimas para los cromatógrafos de gases 370XA. Consulte a Rosemount Analytical para obtener la recomendación detallada de instalación para su aplicación.

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Montaje en pared

Montaje en poste/Montaje en pared

9 in[230 mm]11 in

[280 mm]

9 in

[230 mm]

11 in

[280 mm]

9 in[230 mm]11 in[280 mm]11 in

[280 mm]9 in[230 mm]

9 in[230 mm]11 in[280 mm]11 in

[280 mm]9 in[230 mm]

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Conjuntos opcionales de soporte de botella de gas

ALTURAAJUSTABLE

julio 2014 Cromatógrafo de gas natural 370XA

Hoja de datos del productojulio 2014

Cromatógrafo de gas natural 370XANGC_PDS_370XA_ES

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