Estacion de Compresion

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Estaciones CompresorasEl sistema de transporte de TGI cuenta con 12 estaciones compresoras con una potencia instalada total de 149070 HP. La funcin de una estacin compresora de gas es elevar la presin del fluido en la lnea, con el fin de suministrarle la energa necesaria para su transporte.En la estacin el flujo inicia su recorrido por la lnea de succin, pasando por equipos de subprocesos como; el cromatgrafo, el cual registra algunos parmetros que miden la calidad del gas. El slug catcher en el que se expande el gas, ayudando a separar los condensados. El filtro de succin o separador encargado de extraer impurezas slidas. El medidor ultrasnico de flujo que registra y almacena datos de presin, temperatura, volumen y caudal. Y el higrmetro que muestra temperaturas de roco.El gas contina su recorrido a los compresores, entrando a los "scrubbers" de succin y de combustible, estos extraen an ms los lquidos del gas. Luego sigue a los cabezales de succin y entra al compresor. Finalmente, el gas a una mayor presin, sale por la lnea de descarga de las compresoras. Para bajar su temperatura, el gas pasa a travs de los enfriadores o "coolers" y despus entra al filtro de descarga o coalescente, ste ayuda a separar los lquidos del gas y seguidamente hace registro en el uedidor Ultrasnico de flujo de est lnea.Toda estacin cuenta tambin con un suministro de potencia para la puesta en marcha de los compresores; un motor por cada compresor, un ventilador para el sistema de enfriamiento, un sistema de vlvulas intrnseco en el funcionamiento de los compresores que garantiza la presin de trabajo deseada, un pequeo compresor para el accionamiento de vlvulas y toda la instrumentacin necesaria para el control del proceso de compresin.Adems, dentro de la estacin se cuentan con tanques de almacenamiento para los lubricantes y refrigerantes que son utilizados en los motores y para los condensados drenados en la operacin. ste ltimo, con el propsito de proteger y conservar el entorno natural. Es importante sealar que en cada estacin de compresin de gas natural, se cuenta con el plan de manejo ambiental dando cumplimiento a las disposiciones legales nacionales.ESTACION IZOZOG

- 2 Compresores Mitsubishi modelo 5V-2 accionados cada uno por turbinas Solar Titan 130s de 19.500 Hp iso c/u- 2 Grupos Electrgeno a gas natural CAT 3512 de 570 Kw c/u- Control sistema SCADAESTACION CHIQUITOS- 2 Compresores Mitsubishi modelo 5V-2 accionados cada uno por turbinas Solar Titan 130s de 19.500 Hp iso c/u- 2 Grupos Electrgeno a gas natural CAT 3512 de 570 Kw c/u- Control sistema SCADAESTACION ROBORE- 2 Compresores Mitsubishi modelo 5V-2 accionados cada uno por turbinas Solar Titan 130s de 19.500 Hp iso c/u- 2 Grupos Electrgeno a gas natural CAT 3512 de 570 Kw c/u- Control sistema SCADAESTACION YACUSES- 3 Compresores Mitsubishi 3V-2 accionados cada uno por turbinas Solar Taurus 60 de 7.700 Hp c/u- 1 Compresor Solar C452 accionado por turbina Solar Mars 100s de 15.000 Hp - 1 Compresor Solar C404 accionado por turbina Solar Taurus 70 de 10.000 Hp- 2 Grupos Electrgeno a gas natural CAT 3612 de 600 Kw c/uOptimizacin del clculo de reas de venteo: la proteccin contra explosiones11 de enero de 2010En la actualidad un gran nmero de industrias procesan productos que presentan un riesgo potencial de sufrir explosiones de polvo. Entre stas se encuentran la industria alimentaria, farmacutica, metal, maderera, energtica, de reciclaje, depuracin, qumica y petroqumica. Existen regulaciones capaces de proporcionar los mtodos de prevencin y proteccin adecuados para el personal y las instalaciones industriales de este tipo de industrias (RD 681/2003 sobre atmsferas explosivas).Javier Martn, especialista de Proteccin de Explosiones enFike IbricaDesde hace muchos aos, el mtodo de proteccin contra explosiones ms utilizado ha sido el del venteo de explosiones. En su forma ms simplificada, un panel de venteo, consiste en una fina lmina metlica situada en el volumen del equipo. Este panel proporciona el rea suficiente de alivio de presin originada en caso de explosin, y rompe a baja presin (tpicamente 0,1 barg), liberando la presin, las llamas y los productos de la combustin, y por consiguiente se consigue que el equipo no sufra daos. Adems de proporcionar el rea de alivio necesaria durante una explosin, estos elementos de proteccin deben cumplir con la normativa Atex de obligado cumplimiento desde junio de 2003.A pesar de que el clculo de reas de venteo pueda parecer relativamente sencillo, se deben tener en consideracin otros parmetros de la instalacin inherentes al equipo de proceso venteado. El uso del estndar alemn VDI 3676 (2002) Pressure venting of dust explosions y el estndar europeo EN 14491 (2006) Dust explosion venting protective systems son ampliamente utilizados.Ejemplo de la curva de una explosin no venteadaLa lnea roja representa la presin atmosfrica en el interior de un equipo de proceso; supongamos 1 bara (0 barg). En un momento dado (relmpago), se inicia una deflagracin en el interior del equipo causada por una fuente de ignicin. Como consecuencia de esta fuente de ignicin, se inicia una reaccin de combustin que genera un aumento de presin de manera instantnea hasta un valor Pmax (para la mayora de los productos orgnicos Pmax vara entre los 5-10 bar). Si no se proporciona ningn sistema de alivio, la presin alcanzar Pmax, normalmente muy superior a la presin de diseo del equipo, por lo que el equipo explotar sufriendo graves daos y suponiendo un riesgo para las personas. El descenso paulatino desde Pmax hasta la presin atmosfrica (no mostrado en la grfica) se produce una vez se ha consumido la masa combustible.

Explosin no venteada.La deflagracin y la detonacinUna deflagracin es un fenmeno subsnico, tpico de las explosiones de polvo, en el que la onda de presin de una explosin viaja por debajo de la velocidad del sonido (340 m/s) y en donde el frente de llama le sigue con una velocidad que oscila entre los 1-10 m/s. Las presiones mximas alcanzadas tpicas para los productos orgnicos raramente supera los 10 bar.Una detonacin es un fenmeno supersnico, en el que la onda de presin y la llama de una explosin viajan por delante de la velocidad del sonido. Esto es debido a que se ha realizado una compresin del material previo a la explosin. Las presiones mximas alcanzadas tpicas de las detonaciones son superiores a las alcanzadas en las deflagraciones (del orden de 20-30 bar). De ah que sus consecuencias sean ms catastrficas.Ejemplo de la curva de una explosin venteadaEn este caso la lnea amarilla representa la presin atmosfrica en el interior de un equipo de proceso; supongamos 1 bara (0 barg). En un momento dado (relmpago) se inicia una deflagracin en el interior del equipo causada por una fuente de ignicin. Como consecuencia de esta ignicin se genera una reaccin de combustin, la presin aumenta de manera instantnea, pero en este caso al llegar a la Pstat (presin de apertura del panel de venteo) se empieza a liberar la explosin. Sin embargo, la presin sigue aumentando hasta una presin denominada como Pred (presin reducida o presin mxima de alivio). Esta Pred no debe ser superior a la Pes (presin de diseo del equipo o resistencia mecnica). De esta manera la presin en el interior del equipo nunca llegar a los valores de Pmax, por lo que la explosin no se evitar, pero sus efectos s podrn ser controlados.

Explosin venteada.Optimizacin de reas de venteo en funcin de la carga de productoEl Anexo A del estndar alemn VDI (Verein Deutscher Ingenieure) 3673 permite reducir y optimizar las reas de venteo siempre que el sistema de carga de producto del equipo venteado cumpla con unas condiciones de transporte determinadas. Las investigaciones realizadas con los diferentes tipos de carga en silos, demostraron que las presiones reducidas fueron inferiores a aquellas que se encontraban con otros sistemas de carga convencionales (inyeccin de producto mediante boquillas dispersoras). La razn de ello resida en que este tipo de cargas provocaban nubes de producto en el interior del equipo de menor turbulencia y concentracin, por lo que las tasas de combustin eran inferiores, al igual que tambin lo era la violencia de la explosin.A continuacin se presentan las frmulas de clculo, as como el rango de aplicacin, para cada tipo de carga de producto:Llenado mediante transporte neumtico con carga axial de productoPara recipientes con altura L 10 mA = X (1+ Y log (L/De)) en m2Para recipientes con altura L > 10 mA = 0.1 L X (1 + Y log (L/De)) en m2ConX = (1/Dz (8.6 log Pred max -6) -5.5 log Pred max + 3.7) 0.011 Kst DfY = 1.0715 Pred max-1.27Las ecuaciones son vlidas para:- Descarga axial superior a travs de una nica tubera con un dimetro Df sin obstrucciones (no se consideran los instrumentos de medida en tubera)- Volmenes del recipiente entre 5 m3y 10.000 m3- Velocidades en tubera de carga VL 40 m/s- Caudal volumtrico 2500 m3/h- Dimetro de la tubera de carga 0.3 m- Pstat 0.1 bar- 0.1 bar Pred 2 bar- Pmax 9 bar- 50 bar m / s Kst 300 bar m / s- Dz = ((4V) / )1/3Llenado mediante transporte neumtico con carga tangencial de productoA = X (1+ Y log (L/De)) en m2X = (1/Dz (8.6 / k log (Pred max) (Kst / 44) 0.513) ( 5.5 / k) log (Pred max) + Kst / 69 + 0.191) 0.011 Kst DFY = 0.166 e(Kst / 129) Pred max(-1.27/ k)Con k = 1, para 0.1 bar Pred max 1 barCon k = 2, para 1 bar Pred max 1.7 barLas ecuaciones son vlidas para:- Descarga tangencial a travs de una tubera de dimetro DF 0.2 m- En equipos/silos cilndricos sin baffles ni obstrucciones (no se consideran los instrumentos de medida en tubera)- Volmenes del recipiente entre 6 m3y 120 m3- L/De (1 L/De 5)- Velocidades en tubera de carga VL 30 m/s- Caudal volumtrico 2500 m3/h- Pstat 0.1 bar- 0.1 bar Pred max 1.7 bar- Pmax 9 bar- 100 bar m / s Kst 220 bar m / sLlenado por cada libre de producto (vlvulas rotativas, tornillos helicoidales)Pueden utilizarse las ecuaciones utilizadas en Llenado mediante transporte neumtico con carga axial de producto siempre que el caudal msico est limitado a 8.000 kg/h.Venteo de explosiones interiores I: Los conductos de venteoEl venteo en interior de instalaciones no est permitido segn los estndares de referencia ya que suponen un riesgo potencial de originar explosiones secundarias de consecuencias ms dramticas. En caso de practicar un venteo a un equipo que se encuentra en el interior de una instalacin, existen dos soluciones tcnicas posibles: el uso de apagallamas, o el uso de conductos de venteo al exterior. La canalizacin de la explosin al exterior debe realizarse de manera que no suponga un peligro para las personas y las instalaciones. Es de suma importancia entender que los conductos de venteo provocan una resistencia al flujo de alivio de presin en caso de explosin. Esto hace que se aumente la presin reducida a medida que se utilizan conductos de mayor longitud (volvindose la presin reducida asinttica para una longitud de conducto determinada). Esto quiere decir que si el conjunto equipo-conducto de venteo no ha sido diseado con una cierta resistencia mecnica, antes de que la explosin sea evacuada por el extremo del conducto, la presin puede destruir el equipo venteado, convirtiendo la solucin en un problema.

Grfica de la evolucin de la presin reducida en funcin de la longitud de un conducto de venteo para un equipo venteado.Puede verse que para diferentes longitudes de conducto de venteo se obtienen diferentes presiones reducidas, con lo que implica una modificacin de la presin de diseo o resistencia mecnica del equipo venteado. En la fase de diseo de un equipo se pueden realizar modificaciones para satisfacer las necesidades del venteo, pero existen ciertos equipos en los que dichas modificaciones son inviables, ya sea por coste econmico o porque ya se encuentran en funcionamiento. La recomendacin a seguir en caso de que se tenga que ventear un equipo en interiores es la de que se coloque el equipo lo ms cercano a una pared o techo de la instalacin. Esto evitar la implantacin de los a menudo incmodos conductos y por consiguiente las presiones reducidas sern menores, con lo que la resistencia mecnica de los equipos no deber ser tan alta y se podr reducir el coste de los equipos.En la figura 1, mostrada a continuacin, se pueden observar los diseos de los conductos de venteo permitidos segn normativa EN 14491:-Conducto de misma seccin al panel de venteo (salida vertical y/o horizontal).-Conducto de misma seccin al panel de venteo con inclinacin de entre 0 y 20.-Conducto de venteo con radio de curvatura/dimetro > 2 (giro gradual).

Figura 1: Conductos de venteo permitidos por EN 14491.Los diseos de la figura 2, mostrados tambin a continuacin, no son de aplicacin para el estndar y deben ser evitados en lo posible. Con esto no quiere decirse que un codo de 45 no sea una solucin vlida, lo que significa es que no se han realizado pruebas suficientes como para garantizar un venteo eficaz mediante las frmulas de aplicacin a EN 14491.

Figura 2: Conductos de venteo no permitidos por EN 14491.Venteo de explosiones interiores II: Los apagallamasDurante el venteo de una explosin, la presin, la llama y el producto quemado e inquemado es liberado violentamente hacia el exterior del equipo de proceso. Este venteo, de realizarse en el interior de una instalacin, supone un riesgo para el personal y las instalaciones adyacentes. El venteo en el interior de una instalacin no est aceptado por ningn estndar, por lo que el uso de conductos de venteo y apagallamas son una posible solucin a este problema. Un inconveniente de los conductos de venteo es que, an con pocos metros de longitud, producen un aumento en la presin de alivio del venteo (Pred), por lo que en algunos casos no son una solucin tcnica viable, ya que ponen en riesgo la integridad del equipo venteado. En ciertas ocasiones el equipo no se encuentra cerca de una pared o techo y es imposible ventearlo mediante un conducto al exterior a zona segura. Adems los conductos de venteo deben respetar un diseo especfico de acuerdo a EN 14491 que no siempre puede ser cumplido. Las unidades apagallamas consisten en un complejo y elaborado filtro de acero inoxidable instalado en la parte superior del panel venteo. Cuando se produce una explosin, el primer elemento en ceder a la presin es el panel de venteo. Una vez el panel ha abierto completamente, la presin y las llamas impactan con este filtro de acero, cuya funcin es la de absorber el calor de combustin originado en la explosin. Cuando el frente de llama alcanza el filtro metlico se produce un intercambio trmico que detiene la reaccin de combustin y por lo tanto, las llamas no son capaces de proseguir su camino y son apagadas.

Diagrama de instalacin.Los apagallamas son equipos que en cierta manera dificultan la accin del venteo libre, puesto que son una barrera fsica a la liberacin de la presin y las llamas. Este hecho provoca que el factor de eficiencia se vea disminuido sensiblemente. Cada fabricante limita el uso del los apagallamas a una determinada Kst y Pred. La eficiencia de estos equipos varia del 40% al 100% en funcin del fabricante y del volumen del equipo a proteger. Generalmente el rea de venteo requerida con la instalacin de unidades apagallamas se ver incrementada.Es importante remarcar que el uso de apagallamas est restringido a productos orgnicos no metlicos o con ndices de Kst < 300 bar m/s. Esto es debido a que el calor de combustin generado en una explosin con productos metlicos como podra ser aluminio, magnesio, silicio, hierro, calcio, etc., es muy superior al del que el apagallamas es capaz de absorber.

Venteo normal y venteo sin llama.Consideraciones en el diseo de reas de venteoSe han de hacer una serie de consideraciones a la hora de disear reas de venteo:- Es importante seleccionar el tipo de panel adecuado para las condiciones de operacin del equipo. Se debe tener especial atencin al vaco existente en el sistema o las presiones cclicas y pulsantes. Todos los paneles deben acompaar su certificado Atex emitido por un organismo notificado, as como sus certificados de ruptura.-Se debe verificar la eficiencia del panel de venteo o del sistema combinado si el venteo se realiza con unidades apagallamas.-Es recomendable que los paneles de venteo incorporen indicadores de ruptura enclavados a los controles de planta para detener el proceso en caso de explosin. Esta medida evita la alimentacin de combustible al proceso y permite el cierre de vlvulas u otros sistemas de dosificacin y transporte neumtico como ventiladores, soplantes, vlvulas rotativas, tornillos, elevadores de cangilones, redlers, etc.-Para el venteo en interior de instalaciones buscar consejo de especialistas para la instalacin de conductos de venteo o unidades apagallamas. La incorporacin de estas medidas complementarias al venteo a menudo necesarias, tienen una gran influencia en la determinacin de las reas de venteo.