Tesis de Gas Natural

8/10/2019 Tesis de Gas Natural

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UNIVERSID D N CION L DE INGENIERI

FACULTAD DE INGENIERIA DE PETROLEO,

GAS NATURAL Y PETROQUIMICA

C LID D Y MEDICION DEL G S N TUR L

TITULACION POR TESIS PARA OPTAR EL TITULO DEINGENIERO DE PETROLEO

ELABORADO POR:

SANDRO N. HUAMANYAURI ARROYO

FRANKLIN MARCELO ALONSO

PROMOCION 2003-II

LIMA PERU

2006


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INTRODUCCION

La utilizacin del gas en los pases desarrollados alcanza las ms variadasaplicaciones, situacin que, actualmente, no se observa en nuestro pas,estando limitado su empleo a los usos convencionales.

Esta situacin se debe, entre otras causas, a la inexistencia de normativas queestablezcan condiciones que favorezcan o privilegien su aplicacin por sobreotras fuentes de energa.

No solo los proveedores del servicio elctrico participan en este tipo deinstalaciones, tambin las compaas distribuidoras de gas natural debenestablecer polticas que faciliten la toma de decisiones por este tipo dealternativas.

Existen afinidad de aplicaciones del gas natural, no solo las descriptas en elpresente trabajo y siendo un pas esencialmente gasfero, no se hadesarrollado el potencial existente en el campo de su explotacin.

En el campo industrial parece que da lo mismo quemar gas natural, todavarelativamente barato, que utilizarlo eficientemente, y que es aqu donde el paspierde, no debemos olvidar que hablamos de un combustible no renovable.

En el presente trabajo trataremos las condiciones de calidad que se requiere enel ptimo uso del gas natural, as como los sistemas de medicin ms comunesen el mercado que permitirn el control eficiente del gas, los puntos relevantesde las normas de ndole nacional que reglamentan el mercado y cuales seranaquellas que permitiran el desarrollo de nuestro pas.


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INDICE

INTRODUCCION

CAPITULO I: EL GAS NATURAL

1.1 GENERALIDADES ....... 41.2 OBJETIVOS ..... 41.3 CARACTERSTICAS DEL GAS NATURAL .... 6

CAPITULO II: CALIDAD DEL GAS NATURAL

2.1 GENERALIDADES ......... 82.2 PROPIEDADES FISICOQUMICAS ..... 82.3 ESPECIFICACIONES ..... 9

2.4 CALCULO DE LAS PROPIEDADES FISICO-QUIMICAS ... 252.5 ANALISIS Y ENSAYOS .... 272.6 NTER-CAMBIABILIDAD DE GASES NATURALES ... 332.7 CALIBRACIONES Y CONTRASTES DE LOS

INSTRUMENTOS .. 342.8 CONTAMINANTE: EL MERCURIO . 352.9 GAS NATURAL NO CONTABILIZADO . 39

CAPITULO III: MEDICION DEL GAS

3.1 GENERALIDADES ... 413.2 CMARA DE REGULACIN Y MEDICIN .... 453.3 TRAMOS DE MEDICIN ... 463.4 CLCULO DE VOLMENES EN MEDICIONES CON

MEDIDORES A DIAFRAGMA, ROTATIVOS ALOBULOS Y TURBINAS SEGN NORMA AGA .... 47

CAPITULO IV: MEDIDORES

4.1 TIPOS DE MEDIDORES . 524.2 MEDIDORES DE MEMBRANA O DIAFRAGMA . 55

4.3 MEDIDOR ROTATIVO DE LOBULOS . 704.4 MEDIDORES DE TURBINA ..... 724.5 MEDIDORES ULTRASNICOS ... 884.6 CRITERIOS DE SELECCIN .. 1044.7 UNIDADES CORRECTORAS .. 1044.8 MEDICION INTERFACIAL POR PLACA ORIFICIO . 1064.9 DESCRIPCION Y PERIODICIDAD DE

MANTENIMIENTO PREVENTIVO 110

CAPITULO V: CONCLUSIONES.. 114

BIBLIOGRAFIA.. 115


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Calidad y Medicin del Gas Natural

Universidad Nacional de Ingeniera . 4

CAPITULO I

EL GAS NATURAL

1.1 GENERALIDADES

El gas natural es una mezcla de hidrocarburos, la mayora de bajo pesomolecular, que puede estar en estado gaseoso o lquido en el yacimiento peroal traerlo a superficie y despresurizarlo est en estado gaseoso, aunqueacompaado con lquido y por lo tanto es necesario separarlos para manejar demanera independiente ambas fases. El principal componente del gas naturalnormalmente es el metano pero el rango de hidrocarburos presente es bastanteamplio. Dada su naturaleza gaseosa la caracterizacin y manejo del gas naturalse hace con procedimientos desarrollados con base en la teora de los gases yesto permite definir con relativa facilidad sus propiedades fsicas y losprocedimientos para llevarlo a los requisitos de calidad que exigen losconsumidores.

El gas natural constituye en la era actual la fuente de energa que ofrece lasmayores ventajas por ser un combustible limpio, de bajo costo, cuyo usoindustrial se adapta a las necesidades modernas y por lo tanto ofrece, a lospases que lo poseen, una ventaja competitiva. Las ventajas que ofrece el gasnatural sobre otras fuentes de energa han hecho que su utilizacin siga una

curva ascendente desde hace aproximadamente 20 aos y en la actualidadrepresenta ms del 20% de la energa que se consume en el mundo. Por msde un siglo el gas fue considerado como un sub - producto del petrleo, peroeste concepto ya ha cambiado y hay ms de 70 pases en el mundoPRODUCTORES DE GAS NATURAL, que lo utilizan para su desarrolloindustrial y logran as una mayor competitividad debido a un costo menor de laenerga, con plantas trmicas generadoras de electricidad y la utilizacindirecta del gas natural como insumo o como una fuente de calor limpia, en laindustria.

1.2 OBJETIVOS

El reemplazo del carbn o del petrleo por el gas natural ofrece por su limpiezaventajas enormes, en lo que respecta a la proteccin del medio ambiente. Losgeneradores elctricos que utilizan gas natural, son ms econmicos yprogresivamente irn reemplazando a los generadores que usan petrleo ocarbn; incluso la generacin elctrica utilizando gas como fuente de energacompite, con ventaja, con una central hidrulica. En lo que respecta a lautilizacin del gas natural en la industria, es importante mencionar elCalentamiento Directo que permite a la materia prima, que est siendoprocesada, estar en contacto directo con la fuente de calor (el gas natural). Tal

es el caso de la industria del vidrio y la cermica, entre muchas otras.Adicionalmente al uso de los componentes del gas natural como materia prima


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en la industria petroqumica, tambin se utiliza para la conversin de suprincipal componente, el gas metano, en gas de sntesis, por la reformacin convapor de agua, obteniendo as una mezcla de monxido de carbono ehidrgeno. Este gas de sntesis constituye un excelente reductor del mineral de

hierro, facilitando la produccin del hierro esponja, que es un insumoimportante en la produccin del acero, con las nuevas tecnologas. A la ventajaque ofrece el gas en el calentamiento directo de la materia prima, en unproceso industrial, es importante resaltar la Eficiencia Global que tiene conrespecto a otra fuente de energa como el vapor.

Al ser reemplazado el vapor por aparatos individuales que producen calor(alimentados con gas) y que estn en el punto de uso, quedan eliminadas todaslas prdidas que una red de vapor conlleva, logrndose gran flexibilidad alencenderse el aparato que se requiera en el momento que se necesite. Ello porestar constituido todo el sistema con dispositivos individuales que controlan el

calor. En cambio en un sistema a vapor, as no se tengan que utilizar todos losequipos, la red de vapor tiene que estar operativa. A lo anteriormenteexpresado hay que aadir que cada dispositivo del sistema alimentado con gaspuede regularse, con mucha mayor facilidad, a temperaturas diferentes, con locual un sistema a gas no slo representa una economa en cuanto a consumode energa; adicionalmente, permite una mejora en el control de la calidad delos productos.

Las innumerables ventajas que ofrece el gas natural como fuente de energa hahecho que se ponga mayor nfasis en la bsqueda de yacimientos de gas en elmundo y es as que en la actualidad las reservas de gas natural casi igualan alas reservas de petrleo. El gas natural no es fcil de comercializarinternacionalmente, cuando se trata de pases lejanos; para ello se requieresometerlo a ciertas condiciones de temperatura para llevarlo al estado lquido,almacenarlo en depsitos especiales y transportarlo en buques especiales, loque resulta costoso.

El sistema usual de comercializacin del gas es mediante redes de tuberadentro del propio pas y desarrollando la interconexin con pases vecinos quecarecen de gas o lo tienen en cantidad insuficiente. En realidad, para un pasque posee reservas de gas natural, lo importante es impulsar su propio

desarrollo obteniendo el mayor valor agregado posible. Sin energa es casiimposible convertir las materias primas en productos terminados que puedancompetir en esta era global. Cuando se cuenta con una materia prima, esindispensable disponer de energa barata que permita convertirla en unproducto terminado, y el gas natural es justamente una fuente de energabarata, con muchas ventajas adicionales sobre otras fuentes de energa.

Las razones anteriormente expuestas dan lugar a que en la comercializacindel gas natural a nivel mundial se exijan estndares de calidad y medicin dealta precisin, lo que sintetizan el objetivo primordial del presente trabajo.


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1.3 CARACTERSTICAS DEL GAS NATURAL

Los reservorios de gas natural estn constituidos por rocas porosas enestructuras geolgicas denominadas yacimientos, que pueden encontrarse de

una de las siguientes formas:

- Yacimientos de gas asociado, donde el producto principal es el petrleo.

- Yacimientos de gas no asociado o libre, donde el producto principal es elgas, que tambin se denominan yacimientos de gas seco.

- Yacimientos de condensados, donde el gas se encuentra mezclado conhidrocarburos lquidos y que se denominan yacimientos de gas hmedo.

Composicin Qumica: As como

todo compuesto qumico, el gasnatural posee ciertas caractersticasque lo definen y que le son propias.En el grfico adjunto se encuentra lacomposicin qumica aproximadadel gas natural

Ms liviano que el aire: El gas natural es entre 35 a 40 % ms liviano que elaire, lo que significa que se disipa en la atmsfera en caso de fuga,disminuyendo el peligro de explosin.

No tiene sabor, color ni olor : En su estado original, el gas natural es inspido,incoloro e inodoro, es decir no tiene sabor, no tiene color y tampoco tiene olor.Por este motivo para su utilizacin segura, ste debe contener un compuestotal que su olor sea caracterstico, generalmente desagradable y no persistente.

No es txico: El gas natural no produce envenenamiento al ser inhalado. Larazn es que ninguno de sus componentes (metano, etano, nitrgeno, dixidode carbono) es txico. De todos modos, deben tomarse precauciones enrecintos cerrados, ya que una fuga muy grande podra desplazar el aire delrecinto y producir asfixia (falta de oxgeno).

Es menos inflamable: En este aspecto es necesario definir algunos elementospara entender mejor esta caracterstica:

1. La combustin se produce con la presencia de combustible, oxgeno ycalor. Estos tres elementos forman el llamado tringulo de combustin. Sifallara cualquiera de ellos, simplemente no habra combustin.

2. Para que se produzca la combustin es necesario que los elementos,combustible y oxgeno estn en una proporcin correcta. La combustinslo se produce si la mezcla aire-gas tiene entre un 4,5% y un 14,5% de

gas. Esto significa que al existir una cantidad menor a 4,5% de gas en lamezcla, no habr combustin.


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3. Igualmente, si la concentracin de gas es superior a 14,5%, tampoco seproducir combustin. La mezcla ideal de gas, para que se produzca unacombustin ptima, se compone de 10% de gas natural y 90% de aire.

Combustin limpia: Al comparar diversos hidrocarburos con el metano(principal componente del gas natural) se observa que su estructura moleculares la ms simple de todas y presenta un bajo contendido de carbono. Al serquemado, genera menos residuos de partculas, monxido de carbono, dixidode carbono u otros, lo que convierte al gas natural en un combustibleambientalmente aceptable.

Siempre permanece gaseoso: El gas natural es permanente. Significa que,aunque se aplique mucha presin en condiciones normales de temperatura(alrededor de 15 C), no cambiar su estado, es decir, permanecer como gas.Sin embargo es posible licuarlo al disminuir la temperatura a niveles que

pueden alcanzar los -161C. Producto del alto costo de esta operacin, es quenormalmente se transporta en estado gaseoso mediante redes de tuberas(gasoductos).

Poder calorfico: Corresponde a la cantidad de calor que emite la combustinde una cierta cantidad de combustible. La combustin completa de un metrocbico de gas natural genera alrededor de 9300 kilocaloras.

Otras caractersticas:Adems de las anteriores, otras caractersticas de la calidad del gas natural sonla densidad relativa y el ndice de Wobbe. Asimismo, los hidrocarburoscondensables que algunas veces lo acompaan.


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CAPITULO II

CALIDAD DEL GAS NATURAL

2.1 GENERALIDADES

El gas natural es una mezcla de gases de hidrocarburos e impurezas, cuyoorigen est en la transformacin de productos orgnicos enterrados en pocaspretritas (del orden de millones de aos), sometidas a grandes presiones ytemperaturas.

El gas natural crudo proveniente de los yacimientos, contiene impurezas ycontaminantes o productos no deseables, que es necesario remover para suutilizacin, transporte y distribucin.

Componentes principales: La determinacin de las concentraciones de loscomponentes principales, secundarios y trazas, se realiza de conformidad conlas Normas Oficiales. Los siguientes, son los componentes principales del gasnatural, haciendo hincapi que estos varan segn el yacimiento:

Componente % Componente %

Metano 95,0812 i-pentano 0,0152Etano 2,1384 Benceno 0,0050

Propano 0,2886 Ciclohexano 0,0050

n-butano 0,0842 Nitrgeno 1,9396

i-butano 0,0326 CO2 0,3854

n-pentano 0,0124 Otros 0,0124

Componentes secundarios: Hidrgeno, oxgeno, monxido de carbono, helio;

y trazas de: Sulfuro de hidrgeno, mercaptanos y azufre total.

2.2 PROPIEDADES FISICOQUMICAS

Las propiedades del gas se deben determinar utilizando los mtodos de pruebaestablecidos por las Normas Oficiales, Normas Peruanas, y en lo no previstopor stas, de acuerdo con la Prctica Internacionalmente Reconocida.

Las propiedades del gas natural en el cuadro I, presentada a continuacin, seencuentran en condiciones base de presin y temperatura (101,325 kPa de

presin absoluta y 288.15 K de temperatura).


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CUADRO I

El gas natural debe estar libre de arena, polvo, gomas, aceites, glicoles y otrasimpurezas indeseables, en general, cualquier slido que pueda ocasionarinterferencias con la correcta operacin de las tuberas, reguladores,medidores, dispositivos a travs de los cuales fluye el gas.

2.3 ESPECIFICACIONES

La necesidad de que los artefactos y equipos que utilizan gas natural para suoperacin, funcionen correctamente, preservar de problemas corrosivos en lasinstalaciones involucradas en la produccin, el transporte y la distribucin, hanllevado a los gobiernos, sociedades de productores, de transportistas, dedistribuidores y de consumidores a fijar especificaciones de calidad para estefluido.

Por ello, en general, para dar cumplimiento a los requerimientos de estasespecificaciones, de acuerdo a las legislaciones vigentes en cada Pas, se

PROPIEDADUNIDAD

CONTENIDOMNIMO

CONTENIDOMXIMO

Poder Calorfico Bruto Kcal/m3

8450 10300

Sulfuro de Hidrgeno (H2S) mg/m3 -- 3

Azufre Total (S) mg/m3 -- 15

Vapor de Agua (H2O) mg/m3 -- 65

Dixido de carbono % Vol -- 3.5

Inertes (*)Nitrgeno (N2)Dixido de Carbono(CO2)

% Vol

% Vol

--

--

3

5

Oxgeno % Vol -- 0.2

Contenido de licuables apartir del propano (C3+)

Temperatura de Roco deHidrocarburos de 1 a8000kPa.

l/m3

K(C)

--

--

0.059

271.15 (-2)

Material Slido --

Libre de polvos, gomas y cualquier slido que puedaocasionar problemas en los ductos y susinstalaciones. As como en cantidades queprovoquen deterioro en los materiales quenormalmente se encuentran en dichas instalaciones yue afecten su utilizacin.

Lquidos -- Libre de agua, aceites e hidrocarburos lquidos.


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establecen los contenidos mximos de cada componente o elementoscontaminantes como:

- Vapor de Agua (H2O)

- Dixido de Carbono (CO2)

- Inertes Totales (CO2+ N2)

- Sulfuro de Hidrgeno (SH2)

- Oxgeno (O2)

- Hidrocarburos Condensables (HC)

- Azufre Entero Total

- Partculas Slidas

- Partculas Lquidas- Poder Calorfico Superior

- ndice de Wobbe

En este sentido cada pas de la regin tiene sus propias especificaciones quedependen bsicamente de las aplicaciones que se le den al gas natural, y deciertas reglas tcnicas esenciales, de la rigurosidad climtica y de lascaractersticas del gas natural predominante, y que son importantescompatibilizar sobre todo en este momento donde cada vez que habla ms de

un Mercado Comn Energtico.

CUADRO II: ESPECIFICACIONES DE CALIDAD DEL GAS NATURALPara la proteccin y la seguridad de las instalaciones de Transporte

Contenidos mximos de:Dixido de Carbono (CO2) 2% molarAgua (H2O) 65 mg/m

3

Total de Inertes 4% molarSulfuro de Hidrgeno (SH2) 3 mg/m

3Azufre entero total 15 mg/m3Punto de roco de hidrocarburos -4C (5500 kPa)Oxgeno 0.2% molarPartculas slidas 22.5 kg/MMm3(Tamao 5 micrmetro)Partculas lquidas 100 L/MMm3Poder calorfico superior 8850 a 10200 kcal/m3Temperatura 50C

Otras ConsideracionesLibre de arenas, polvos, gomas, aceites,glicoles y otras impurezas indeseables.


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CUADRO III ESPECIFICACIONES DE CALIDAD DEL GAS NATURALPara la proteccin y la seguridad de las instalaciones de Distribucin

Contenidos mximos de:

Dixido de Carbono (CO2) 2.5% molarAgua (H2O) 65 mg/m

3

Total de Inertes 4.5% molarSulfuro de Hidrgeno (SH2) 3 mg/m

3Azufre entero total 15 mg/m3Punto de roco de hidrocarburos -4C (5500 kPa)Oxgeno 0.2% molarPartculas slidas 22.5 kg/MMm3 (Tamao


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Las impurezas y contaminantes presentes en el gas natural que presentanmayor importancia son:

El Agua

Cuando se trata de ductos principales el transporte se realiza por tuberasmetlicas y en redes de distribucin domiciliaria actualmente se emplea tuberade polipropileno o polietileno, por esta razn, para los ductos principales, seconsidera que es el elemento que provoca mayores prejuicios al transporte y ala caera en s, por la formacin de hidratos de gas que pueden obstruir parcialo totalmente el gasoducto; y por su accin corrosiva sobre el material, encombinacin con el dixido de carbono y/o el sulfuro de hidrgeno presentes enel gas.

El Dixido de Carbono

Adems de su accin corrosiva sobre el material de la caera (en combinacincon el agua lquida), acta como producto inerte reduciendo el contenidocalrico del gas, en su utilizacin como combustible.

En la corrosin carbnica, como en toda aquella de tipo electroqumico, laexistencia de agua libre es una condicin necesaria; y tanto la cantidad como laconcentracin (contenido de sales) son factores determinantes del nivel decorrosin, all radica la importancia de una buena deshidratacin.

La accin corrosiva del dixido de carbono se puede expresar qumicamente dela siguiente manera:

CO2(dixido de carbono) + H2O (agua)H2CO3(cido carbnico)H2CO3+ Fe (hierro)FeCO3(carbonato de hierro) + H2(hidrgeno)

La experiencia de campo realizada a nivel mundial:Presin parcial del CO2> 30 psiPresencia de corrosinPresin parcial del CO2de 3 a 30 psiCorrosin probablePresin parcial del CO2< 3 psi No hay corrosinTeniendo en cuenta que la relacin entre la presin parcial de un gas

componente de una mezcla de gases y la presin total de dicha mezcla estdada por:

PpCO2= Ptotal x % molarCO2

La anterior clasificacin puede expresarse en funcin del contenido de CO2como sigue:

Si la Ptotal = 75 Bar Si la Ptotal = 60 Bar> 2.75% molar > 3.45% molar Presencia de corrosin

0.28 a 2.75% molar 0.35 a 3.45% molar Corrosin probable< 0.28% molar < 0.35% molar No hay corrosin


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El Sulfuro de Hidrgeno

Es un elemento que no slo tiene una gran accin corrosivo sobre el materialde la caera (en presencia de agua), sino que adems es un contaminante de

alta toxicidad para el ser humano (10ppmv es el lmite permisible de exposicinOccupational Safety and Health Administration, 1990-; 150ppmv provocan laprdida del olfato y ms de 500ppmv pueden ocasionar la muerte NationalSafety Council, 1982-).

Los Inertes

Son principalmente el nitrgeno y el dixido de carbono, ya que otros, como elhelio y el argn, se encuentran tan solo en niveles de trazas; reducen elcontenido calrico del gas, esto es menos caloras para un mismo volumen de

gas que otro de similares caractersticas pero que no contengan inertes.

El nitrgeno es generador de xidos de nitrgeno (NOx) formadores de la lluviacida. Ahora bien, el gran aporte a la generacin de NOx en la combustin delgas natural est dado por el nitrgeno contenido en el aire utilizado en lacombustin, y su posibilidad de reduccin est acotada al diseo tecnolgicode los quemadores de gas natural.

Otros Componentes de Azufre

Tales como el sulfuro de carbonilo (COS), el disulfuro de carbono (CS2) ycompuestos orgnicos sulfurados tales como los tioteres (RSR), los tiocidos(RCOSH), los sulfxidos (RSOR), las sulfotas (RSO2R) y principalmente losmercaptanos (RSH), ms conocidos como odorantes del gas natural. En lacombustin son generadores de xidos de azufre (SOx), uno los principalesindicadores de la contaminacin ambiental, componente de la lluvia cida. Engeneral, el gas natural tiene contenidos muy bajos de contenidos de azufre.

Los Hidrocarburos Condensables

Son productos que durante el transporte, dependiendo de la presin y latemperatura de operacin, pueden condensar reduciendo la seccin til de lacaera, generando prdidas de carga y potencia; como as tambin errores enlos sistemas de medicin e inconvenientes diversos en los sistemas deregulacin y distribucin.

Principalmente forman parte de stos los hidrocarburos de alto peso molecular,como son los hexanos, heptanos, octanos, etc.

Partculas Slidas y Lquidas

Bsicamente provocan la abrasin de la caera, de los cilindros o alabes deequipos compresores, asientos de vlvulas y elementos censores; tambin son


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responsables del engranamiento de partes mviles, empastamiento de mallas ytaponamiento de orificios.

Dentro de sta categora podemos incluir a las arenas o slice, residuos de

petrleo, escorias, xidos de hierro, productos qumicos utilizados en elprocesamiento del gas (glicoles, aminas, antiespumantes, etc.) y aceiteslubricantes de equipos compresores.

Por tales motivos es que el Gas Natural debe tener, y de hecho tieneEspecificaciones de Calidad.

Cabe tener en cuenta que a nivel mundial existe gran variedad deespecificaciones, de un pas a otro y de un sistema de transporte otro, lascuales dependen bsicamente de ciertas reglas tcnicas esenciales (sobre labase de lo descrito al inicio), de la rigurosidad climtica y de las caractersticas

del gas natural crudo predominante en la regin.

Poder Calorfico

Como parte de las especificaciones del gas natural indudablemente estar sucapacidad de entregar energa por unidad de volumen, ya que este es elprincipal motivo por el cual se requiere este recurso y sobre dicha base es quese le dar valor econmico.

Consideraciones Generales

1. Obviamente, muchas de las especificaciones estn ajustadas a lascaractersticas del gas natural predominante en la regin, sin apartarsesensiblemente de los lmites tcnicamente comprometedores.

2. Se debe tener mucho cuidado respecto de los lmites de SH2, por cuantoun escape de gas domiciliario en un ambiente cerrado puede generarconcentraciones de SH2comprometedoras por su toxicidad.

3. Es importante que las normas de aplicacin para el control sean lo msobjetivas posible, que estn actualizadas (caso ste que se observe

mejor en las ISO) y que puedan aplicarse en campo. No es convenientedescalificar un mtodo de control y/o instrumental especfico y modernoporque no est normado. El objetivo debe ser que todo instrumental que,contrastado contra un patrn, tenga precisin y sea aceptablementereiterativo dentro de lo que establecen las normas y/o estndares de laindustria sea aceptado.

4. En general muchos mtodos tienen normas ASTM, ISO y API que sonequivalentes.

5. Si se trabaja con porcentajes volumtricos se debe incorporar a una

normativa por cuanto el instrumental de anlisis generalmente trabaja


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sobre la base molar (% molar) y por cuanto debe asegurarse que laconversin est de acuerdo con una norma.

6. No se debe menospreciar la importancia del ndice de Wobbe por cuanto

es un parmetro que se utiliza para determinar la cantidad de lacombustin de los artefactos residenciales y aplicaciones industriales,especialmente en aquellas donde los procesos estn programadas portiempo. En aplicaciones como el GNC no son aceptables rangos ampliosde ndice de Wobbe e inclusive los artefactos domiciliarios tienenacotado su rango de funcionamiento. Para un determinado diseo dequemador, valores altos de ndice de Wobbe generan mayor monxidode carbono y valores bajos provocan el volado de llama.

7. En cuanto al mercurio, si bien hasta ahora no se ha detectado supresencia a nivel domiciliario, se ha registrado su existencia a nivel de

yacimiento; quedando retenido en las plantas de procesamiento, Dadoque es un elemento muy peligroso se deberan, al menos, realizarcontroles estadsticos al azar.

8. Es importante acotar la posibilidad de condensacin de hidrocarburos dealto peso molecular en virtud de que el gas natural generalmentepresenta condensacin retrgrada (para una misma temperatura, mayorposibilidad de condensacin a menores presiones).

9. Respecto del CO2, se debe tener muy claro que si el gas natural tiene unbuen nivel de deshidratacin (menos de 80mg/m3) los riesgos decorrosin carbnica son bajos (inclusive con contenido de CO2hasta ellmite de inertes que tienen las especificaciones precedentes). Es ms,las caeras sufren un deterioro mucho ms relevante por corrosincatdica externa. No obstante la presencia de CO2 contribuye demanera significativa a la corrosin de las caeras de cobre domiciliariaspor presencia de SH2y O2.

10. El mtodo indicado en la norma ASTM D 1142 es exclusivamente paradeterminar el punto de roco de agua y no es recomendada suextrapolacin a la determinacin del punto de roco de hidrocarburos.

CONSIDERACIONES PARTICULARES DE BRASIL - PORTARIA ANP 41/98(ANALISIS COMPARATIVO MERCOSUR)

Vapor de agua

El valor establecido como especificacin (aprox. 80 mg/m3) resultasatisfactorio. Este valor que equivale a un punto de roco por debajo de 0C apresione de 10000 kPa, garantiza un margen apropiado de seguridad paraprevenir la condensacin de agua y la consiguiente formacin de hidratos.

Mientras que el lmite para la regin Norte y Noreste (aprox. 160mg/m3

), que


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representa un punto de roco de 10C a presiones de 10000 kPa, puederesultar bajo riesgoso.

Si bien la temperatura del gas en los gasoducto de Brasil es de esperar que

sean superiores a los 15C, bien puede existir puntos donde haya enfriamientoslocalizados (en vlvulas, reducciones, tramos de caeras areos, estacionesde medicin y regulacin, cruces de ros, baados, esteros, pantanos, etc.), loscuales se transforman en el lugar ideal para el inicio de la formacin de loshidratos; y luego aparecen los respectivos problemas operativos que puedenllegar a ser crticos.

Dixido de Carbono

La especificacin bsica (2% en volumen), si bien es razonable, no contemplala realidad regional, actual y futura del recurso.

Si se fija un valor lmite de inertes totales, a los fines de definir la mximatolerancia para el transporte de productos no combustibles, no es necesario niconveniente poner una restriccin adicional al CO2. Si el objetivo es evitarcorrosin carbnica, desde un punto de vista econmico es ms recomendableestablecer mayores restricciones al contenido de vapor de agua que al dixidode carbono.

Una gran experiencia de este sentido le han hecho los australianos, en virtudde las caractersticas de sus reservas de gas natural (con alto contenido deCO2). Para resolver esto se han establecido lmites mximos de vapor de aguade 48mg/m3y en dixido de carbono de 4% molar.

Incrementar el nivel de deshidratacin (por ejemplo de 80mg/m3a 48mg/m3) engeneral es ms econmico que tener que eliminar pequeas cantidades deCO2 (por ejemplo del 4% al 2%), mientras que el resultado de una u otraalternativa puede resultar equivalente para la integridad de los sistemas detransporte.

Adems, no cabe la menor duda de que todo incremento de costos detratamiento, tarde o temprano, se trasladar a los consumidores.

Total de Inertes

El valor establecido como especificacin bsica (4% en volumen) resultaabsolutamente razonable y coherente con la ecuacin econmica de lossistemas de transporte. No obstante, se debe tener en cuenta que laeliminacin del nitrgeno puede resultar costosa y que una forma mseconmica de resolver esta situacin es estableciendo requisitos msexigentes en cuanto a contenido calrico (poder calorfico) de estos gases enparticular, sin afectar otras especificaciones tales como hidrocarburoscondensables e ndice de Wobbe, y manteniendo la ecuacin econmica del

transportista.


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Los sistemas de distribucin, y an ms de consumidores, no son sensibles aestas medidas, siempre y cuando el poder calrico y el ndice de Wobbe semantengan dentro de cierto rango.

Oxgeno

La especificacin establecida (0.5% en volumen) se encuentra dentro de losvalores ms altos consignados internacionalmente y dado que dicho valor, pors solo, no representa riesgos ni inconvenientes de ninguna ndole, norealizaremos otra consideracin a este respecto ms que se debe tener encuenta el efecto del oxgeno junto con el sulfuro de hidrgeno en la corrosindel cobre de los sistemas domiciliarios.

Sulfuro de Hidrgeno

El valor establecido en la especificacin (20mg/m3) resulta algo elevado en elcontexto de prevenir corrosin en los sistemas de distribucin (instaladores decobre), e inclusive en el contexto de la proteccin del consumidor en loparticular y del medio ambiente en lo general, despojando a todo recursoenergtico de uso masivo de todo elemento que revista el ms mnimo riesgointangible o imperceptible.

Tanto los europeos como los americanos se han propuesto metas para llevar ellmite mximo de H2S a valores e 5 a 6mg/m

3. En algunos casos ya hanalcanzado dichos valores, adems muchos otros pases se han adherido adicho objetivo.

Compuestos de Azufre

Con relacin a esta especificacin (80mg/m3) podemos decir que resulta msque aceptable, teniendo en cuenta que por lo general la mayora de los pasesson mas permisivos al respecto, a pesar de sus implicancias ambientales, desus posibles efectos corrosivos y del impacto que contenidos altos decompuestos de azufre pueden tener en el pblico en general, reportandoaparentes peligrosas prdidas de gas (por el olor caracterstico) que endefinitiva no lo son.

Hidrocarburos Condensables

En concordancia con la no especificacin de este parmetro podemos decir, enel contexto de una industria que aprovecha los recursos energticos en sumxima expresin, hablar de hidrocarburos condensables (butanos ysuperiores) puede llegar a carecer de sentido; si en definitiva lo que quedarcomo gas natural ser mayoritariamente metano y etano.

Poder Calor fico y Densidad Relativa al Aire

Teniendo en cuenta que ambos parmetros determinan la cantidad decombustin, ya sea en trminos econmicos (energa entregada - PCs) como


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en trminos tcnicos (Eficiencia de la Combustin IW = PCs / G1/2), losvalores especificados muestran un rango significativamente amplio para ambosparmetros, lo que en definitiva puede resultar contraproducente a la hora deprocurar una estandarizacin de los sistemas de combustin, ya sean

industriales, comerciales y/o domiciliarios.Si bien en varias partes del mundo se han establecido lmites diferenciales paradistintas regiones dentro de un mismo pas, esto ha sido as ya que no existauna alternativa para el aprovechamiento eficiente y econmico de los recursosregionales existentes. Si este es el caso del Brasil, bien vale, si no, se deberaanalizar con ms de talle para evitar futuras implicancias indeseables.

Internacionalmente se conoce como rango de ndice de Wobbe aceptablevalores que van entre 11300 y 12420 kcal/m3 (47.3 a 52 MJ/m3). Valores pordebajo o por arriba de este rango requeriran de equipos de combustindiseados especficamente.

A continuacin se muestra un cuadro (V, VI, VII y Cuadro comparativo enEstados Unidos y algunos pases principales del mundo) en el cual se detallanlas especificaciones de parmetros de calidad de gas en diferentes Pases deAmrica y del mundo, en los cuales se pueden apreciar las coincidencias conlos parmetros de calidad establecidos por el INDECOPI para el Per (CuadroVIII).


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Cuadro V. ESPECIFICACIONES DE CALIDAD DEL GAS NATURAL ARGENTINA Res. ENARGAS 622/98

(Condiciones de referencia: 15 C y 101.325 kPa, excepto donde se indica)

ESPECIFICACIONESDE CALIDAD DELGAS NATURAL

Contenidosmximos de:

ESPECIFICACIONESBASICAS

LIMITESFLEXIBILIZADOS

METODO DECONTROL

Vapor de agua (H2O) 65mg/m3 ASTM D 1142 (5)

Dixido de Carbono(CO2)

2.5 % molar(2) 3 % molarASTM D 1945

GPA 2261Nitrgeno (N2) No especifica

Total de Inertes 4.5 % molar (2) f(PCs)(3)ASTM D 1945

GPA 2261

Oxgeno (O2) 0.2 % molarASTM D 1945

GPA 2261Sulfuro de Hidrgeno

(SH2)3mg/m3 6mg/m3 GPA 2377 (5)

Azufre Entero 15mg/m3 20mg/m3 GPA 2377 (5)

HidrocarburosCondensables (HC)

-4 C a 5500KPa abs. f(Caudal) (4)GPA 2286 yEcuacin de

Estado.

Poder CalricoSuperior (PCs)

Mn. 8850, Max.10200kcal/m3

GPA 2172/ISO6976

(Equivalente aASTM D 3588)

Densidad Relativa alAire (G)

No especifica AGA 3 y 7GPA 2172ISO 6976

Temperatura 50 C No se especifica

Otrasconsideraciones

Libre de arena, polvos,gomas, aceite, glicoles

y otras impurezasindeseables.

No se especifica

Indice de Wobbe(PCs/G1/2)(1)

Min. 11300, Max12470kcal/m3

ISO 6976

Notas:

1. Especificacin incluida para el producto suministrado a los consumidores.2. En los sistemas de transporte de contenidos mximos de CO2y total de inerte son 2% y

4%, la posibilidad de alcanzar los valores indicados en el cuadro depende de la aceptacinpor parte del transportista correspondiente.

3. Se admite que el contenido total de inertes se vea superado por presencia de nitrgenosiempre y cuando se aporten caloras extras que contrarresten la presencia del nitrgeno.

4. La resolucin establece lmites de punto de roco de hidrocarburos en funcin de latemperatura y presin del gas natural transportado en el gasoducto troncal, adems de laexistencia de un acuerdo de correccin de calidad de gas que asegure la calidad de lamezcla y de un procedimiento de verificacin y control acorde.

5. Se podrn, y en algunos casos se debern utilizar mtodos fsico-qumicos especficosacordados entre las partes en virtud de la precisin que de estos se pueden obtener encontraposicin con os indicados en la tabla.


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Cuadro VI. ESPECIFICACIONES DE CALIDAD DEL GAS NATURAL BRASIL PORTARIA ANP 41/98

(Condiciones de referencia: 20 C y 1atm, excepto donde se indica)

ESPECIFICACIONESDE CALIDAD DELGAS NATURAL

Contenidosmximos de:

ESPECIFICACIONESBASICAS

LIMITESFLEXIBILIZADOS(Regin Norte y

Noreste)

METODO DECONTROL

Vapor de agua (H2O) -45 C a 1atm(1) -39 C a 1atm (2) ASTM D 5454


2 % volumen 3.5 % volumenASTM D 1945

ISO 6974Nitrgeno (N2) No especifica

Total de Inertes 4 % volumen 6 % volumenASTM D 1945

ISO 6974

Oxgeno (O2) 0.5 % volumenASTM D 1945

ISO 6974Sulfuro de Hidrgeno

(SH2)20mg/m3

ASTM D 5504ISO 6326-3

Azufre Entero 80mg/m3ASTM D 5504

ISO 6326-3Hidrocarburos

Condensables (HC)No especifica

Poder CalricoSuperior (PCs) (3)

Mn. 8000, Max.10500kcal/m3

ASTM D 3588

Densidad Relativa alAire (G) (3)

Min. 0.54, Max. 0.82 ASTM D 3588

Temperatura No especifica No se especifica

Otrasconsideraciones

Libre de polvos, aguacondensada, gomas,

glicoles, hidrocarburoscondensables,compuestos

aromticos, metanol yotras impurezas

indeseables.

No se especifica

Indice de Wobbe(PCs/G1/2) (3)

No especifica

Notas:1. Equivale aproximadamente a 80 mg/m3.2. Equivale aproximadamente a 160 mg/m3.3. Se establecen tres grupos de distintos niveles de PCs y G a saber:

Bajo 8000/9000 - 0.54/0.60Medio 8800/10200 - 0.55/0.69Alto 10000/12500 - 0.66/0.82


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Cuadro VII. ESPECIFICACIONES DE CALIDAD DEL GAS NATURAL BOLIVIA YPFB

(Condiciones de referencia: 20 C y 1.013 Bar, excepto donde se indica)

ESPECIFICACIONES DECALIDAD DEL GASNATURAL

Contenidos mximos de:

ESPECIFICACIONESBASICAS (1)

METODO DE CONTROL

Vapor de agua (H2O) 95mg/m3 ASTM D 1142

Dixido de Carbono (CO2) 1.5 % volumen ASTM D 1945Nitrgeno (N2) 2 % volumen ASTM D 1945

Total de Inertes 3.5 % volumen ASTM D 1945Oxgeno (O2) 0.2 % volumen ASTM D 1945

Sulfuro de Hidrgeno(SH2)

5mg/m3 ASTM D 2385

Azufre Entero 50mg/m3(3) ASTM D 1072Hidrocarburos

Condensables (HC)0 C a 45kgf/cm2M (4) ASTM D 1142

Poder Calrico Superior(PCs) (3)

Mn. 9200kcal/m3 ASTM D 3588

Densidad Relativa al Aire(G) (3)

Min. 0.59, Max. 0.69 ASTM D 3588

Temperatura No especifica No se especifica

Otras consideraciones (2)

Exento de agua libre,polvo, ceras, gomas,

glicoles, hidrocarburosaromticos, metanol y

cualquier otra impurezaindeseable.

No se especifica

Indice de Wobbe(PCs/G1/2)

No especifica

Notas:1. Corresponde a las especificaciones para el Transporte/Exportacin. Las internas para

distribucin y consumo son algo ms flexibles. Adems, existen flexibilizaciones enfuncin del tiempo de ocurrencia de apartamento a los parmetros especificados.

2. Especifica adems que no deber tener ms de 0.6 microgramos de mercurio por m3degas, medido por mtodo acordado entre las partes.

3. Especifica adems que no deber tener ms de 15mg/m3de mercaptanos, medido segn

ASTM D 2385.4. Especifica adems que el punto de roco de HC determinado, dentro del rango depresiones de operacin del gasoducto deber ser 5 C inferior a la menor temperatura deoperacin medida en el gasoducto.


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Universidad Nacional de Ingeniera .

ESPECIFICACIONES DE CALIDAD DE GAS NATURAL CUADRO COMPARATIVO E

Especificaciones de

Calidad del Gas Natural

Northem

Natural Gas Co.

Pacific Gas

Transmission Co.

Transwestern

Pipeline Gas Co.

Florida Gas

Transmision Co.

Southwest U.S

CompanyOxgeno (O2) 0.2% Vol. 0.4% Vol. 0.2% Vol. 0.25% Vol. 1% Vol.Nitrgeno (N2) No especifica No especifica No especifica No especifica 3% Vol.Dixido de Carbono(CO2)

2% Vol. 2% Vol. 3% Vol. 3% Vol. 3% Vol.

Total de Inertes (CO2+N2) No especifica No especifica 4% Vol. 3% Vol. No especificaSulfuro de Hidrgeno(H2S)

5.72mg/m3 5.72mg/m3 5.72mg/m3 5.72mg/m3 11.44mg/m3

Mercaptanos (RHS) No especifica No especifica 6.865mg/m3 No especifica No especifica Azufre Total (S) 457.6mg/m3 228.8mg/m3 17.16mg/m3 228.8mg/m3 274.6mg/m3Agua (H2O) 96mg/m3 65mg/m3 112mg/m3 112mg/m3 112mg/m3

Hidrocarburos Lquidos(HC) No especifica Punto de roco.-9.5C a P>55Bar Libre de Lquidos No especifica No especifica

No Hidrocarburos (CO2N2+O2)

No especifica No especifica No especifica No especifica 4.5% Vol.

Partculas Lquidas ySlidas

Libre de Libre de Libre de Slidos Libre de No especifica

Otras Impurezas No especifica No especifica Libre de Txicos No especifica No especifica ndice de Wobbe (4) No especifica No especifica No especifica No especifica No especifica Densidad Relativa No especifica No especifica No especifica No especifica No especifica

Poder Calrico Superior 8454Kcal/m3 8454Kcal/m3 8632Kcal/m3 8899Kcal/m3>8454 y


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Cuadro VIII ESPECIFICACIONES DE CALIDAD DEL GAS NATURAL

PERU INDECOPI

CARACTERISTICAS UNIDADCONTENIDO

MINIMO

CONTENIDO

MAXIMO

METODO DE

ENSAYOVapor de agua (H2O) mg/m3 - 6 PNTP 111.006


% volumen - 3.5PNTP 111.005

GPA 2261

Gases Inertes (*) % volumen - 6PNTP 111.005

GPA 2261

Sulfuro de Hidrgeno(SH2)

mg/m3 - 3PNTP 111.008ASTM D-5504ASTM D-6228

Azufre Total mg/m3 - 15PNTP 111.009ASTM D-5504ASTM D-6228

Poder Calorfico Bruto kcal/m3 8450 10300PNTP 111.05

NTP-ISO 6796GPA 2172

Densidad Relativa - 0.59 0.69 NTP-ISO 6976Indice de Wobbe

(PCs/G1/2)Kcal.m-3 12290.45 12303.87 NTP-ISO 6976

(*) Entendindose como gases inertes a la suma del contenido de nitrgeno y otrosgases diferentes al dixido de carbono como el helio y el argn.


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2.4 CALCULO DE LAS PROPIEDADES FISICO-QUIMICAS

El poder calorfico, las densidades absolutas y relativas, el ndice de Wobbe yel punto de roco de hidrocarburos, son calculados a partir de la composicinqumica y las condiciones de presin y temperatura que se especifiquen.

Para ello existen varias bases de datos para compuestos puros y la eleccin dela misma, debe ser efectuada reglamentariamente; de forma tal que en unsistema integrado, todos sus partcipes utilicen las mismas.

Se ha fijado como base de datos, el que est contenida en la norma ISO6976/95, para los clculos de poder calorfico, densidades, ndice de Wobbe yfactor de compresibilidad a 15 C y 1atm.

En general el clculo est basado en las propiedades parciales molares; entanto para el punto de roco de hidrocarburos, se ha establecido la utilizacin

de la ecuacin de Peng Robinson por ser de uso comn en los Softwareutilizados por las compaas de la industria del gas.

Determinacin de los parmetros de calidad del gas natural

Se considerar que el gas natural en los sistemas de transporte y distribucincumple con las Especificaciones de Calidad definidas en los cuadros V, VI yVII, cuando no se registren desvos respecto de los parmetros allestablecidos, en los valores medidos o determinados de acuerdo a lametodologa aqu expresada.

En tal efecto sern considerados los valores promedios diarios o peridicos delas determinaciones o mediciones realizadas segn corresponda deconformidad con los puntos presentados. Las partes interesadas podrnproponer a esta Autoridad Reguladora (INDECOPI), el uso de otras versionesde las Normas, a medida que estas se vayan actualizando.

Para el caso en que se requieran adoptar valores de las constantes fsicascorrespondientes a los componentes del gas natural, o tablas de contenido devapor de agua en el gas natural, necesarios a los efectos del clculo y que noestuviesen indicados en ninguna de las Normas mencionadas.

Instalaciones para el muestreoLos puntos definidos para la toma de muestras debern estar acondicionadosal efecto, contando las instalaciones con los dispositivos necesarios ysuficientes para obtener las mismas en forma adecuada.Las licenciatarias debern contar con los planos tpicos de detalle para estasinstalaciones, donde consten los accesorios para la maniobra de muestreo(vlvulas, conexiones, protecciones, forma de intervenir la vena fluida, etc.),como as tambin la ubicacin, registros operativos y frecuencia de anlisis delos Puntos Interiores de la Red, sern establecidos por los Distribuidores ySubdistribuidores con acuerdo del Ente Regulador del Gas (INDECOPI).


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Universidad Nacional de Ingeniera .


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2.5 ANALISIS Y ENSAYOS

Para complementar las especificaciones de calidad del gas natural, se utilizantcnicas y ensayos fsicos normalizados (ISO, ASTM, etc.), impuestos por lasautoridades reguladoras o acordado por las partes.

Composicin Qumica

Para determinar la composicin qumica de los gases naturales, se utiliza casicon exclusividad la tcnica de Cromatografa de gas.Esto permite determinar el contenido de inertes e hidrocarburos en el orden de0.001% a 100% mol, suficiente para utilizar sus resultados para el clculo delas propiedades de uso corriente en la industria del gas.

Anlisis Cromatogrficos

La composicin qumica del gas en los sistemas de transporte y distribucin,ser determinada por cromatgrafos de lnea o de laboratorio. En todos loscasos la toma de muestra se realizar en las instalaciones adecuadas descritasanteriormente.

Un cromatgrafo funciona de la siguiente forma:

Una muestra de gas es inyectada a la corriente circulante de gas carrier o detransporte que la desplaza a travs de la(s) columna(s) donde se produce laseparacin de sus componentes. Luego pasan por el sistema dedeteccin/cuantificacin antes de su venteo.

El sistema de inyeccin para gas natural est formado por un lazo de muestreoque es purgado y en determinado momento, el gas carrier lo introduce alsistema.

Las columnas son rellanas con material inerte impregnado de aceite de siliconay/o tamices moleculares, segn las necesidades de separacin. Estascolumnas estn dentro de un sistema regulado a temperaturas entre 75 y 95C.

Los detectores de conductividad trmica son normalmente utilizados, auque losde llama se prefieren para los anlisis para cantidades


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Los gases patrones, deben ser traceables, de calidad y toleranciasdebidamente certificadas, pues de ello depende la exactitud y precisin denuestros anlisis. Una regla prctica en cuanto a la concentracin de loscomponentes en los gases patrones, es que se puede analizar un compuestocuya concentracin resulte entre la mitad y el doble de la concentracin del

patrn.

En nuestra Norma Tcnica Peruana el anlisis de gas natural seco porcromatografa de gases est dado por NTP 111.005 2003.

Puntos de verificacin de Calidad con cromatgrafo On-Linedisponible:

En aquellos puntos donde se cuente con un cromatgrafo operando en formaOn-line, el valor de las mediciones realizadas por ste estar disponible en

tiempo real. La informacin en los puntos de Recepcin deber estar disponible(en tiempo real) para el Transportista.

La informacin correspondiente tanto a los Puntos de Entrega como en losPuntos de Recepcin, deber estar disponible para el Cargador, teniendo estela responsabilidad de contar con la informacin del da operativo anterior. Hastatanto los valores de las mediciones que no pudieran ser transmitidos, eltransportista/cargador requerir al Productor/Transportista el reporte delcromatgrafo en el que conste el promedio diario y los valores promediohorario.

Puntos de verificacin de Calidad sin cromatgrafo On-Line disponibleCon muestreo continuo peridico:

En los puntos con muestreadores continuos, se obtendr una muestraperidica proporcional al caudal, la que ser analizada por cromatografagaseosa. La frecuencia de realizacin de los anlisis ser presentada al EnteRegulador del Gas con su respectiva fundamentacin.

La determinacin analtica de la composicin del gas se realizar segn los

procedimientos establecidos por la Norma ASTM D 1945. En cuanto a lasmuestras involucradas se tomar de acuerdo a las recomendacionesestablecidas por el fabricante del muestreador y por la Norma ASTM D 5287 oISO 10715.

Control Operativo: Muestreo PuntualSe podr utilizar una metodologa exclusivamente para un seguimientooperativo de la Calidad del Gas, para la realizacin de contrastes, auditoriaspor parte del Ente Regulador del Gas y/o suplir eventuales fallas en lossistemas On-line, esto ltimo con la frecuencia adecuada.


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Clculo del Punto de Roco de HidrocarburosLa determinacin del Punto de Roco de Hidrocarburos se har en formaanaltica a partir de la composicin cromatogrfica del gas y la Ecuacin deEstado de Peng Robinson.

Anlisis Cromatogrfico con extensin hasta C6+:

Se considerar el porcentaje molar de cada componente desde metano hastapentanos, con una apertura del C6+ en nC6, nC7 y nC8+. Los porcentajesrelativos de cada uno de estos componentes se determinarn, para cada puntode muestreo en particular, de acuerdo a los resultados de los anlisisextendidos hasta C8+, sin inversin de flujo, que se llevar a caboperidicamente y en una cantidad acordada con el Ente Regulador, la cualdepender de la condicin operativa de cada punto en cuestin.

Los anlisis extendidos se realizarn en laboratorios acordados mutuamente

por las partes y con acuerdo del Ente Regulador, calibrando los cromatgrafoscon patrones estndar certificados conteniendo hidrocarburos parafnicosdesde metano hasta normal pentano nC6, nC7y nC8+.

Anlisis cromatogrf ico con extensin hasta C9+:

Se considerar el porcentaje molar de cada componente desde metano hastaoctanos, asimilando el porcentaje molar de nonanos y superiores al n-Octano.


Para definir la cromatografa para el clculo posterior del punto de roco, seconsiderar la composicin de gas promedio-da determinada por elcromatgrafo.

Puntos de verificacin de Calidad sin cromatgrafo On-Line disponibleCon muestreo continuo peridico:

La composicin promedio obtenida para el periodo analizado; en los puntos conmuestreadores continuos, se obtendr una muestra peridica proporcional alcaudal, la que ser analizada por cromatografa gaseosa. La frecuencia derealizacin de los anlisis ser presentada al Ente Regulador del Gas con surespectiva fundamentacin.

Determinacin operativa del Punto de Roco

La determinacin del punto de roco de hidrocarburos por medio del mtodo Bureau of Mines deber utilizarse para control operativo.


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Determinacin de los porcentajes molares de Nitrgeno y Dixido deCarbono


Se considerar el promedio-da de los porcentajes molares de nitrgeno ydixido de carbono obtenidos por el cromatgrafo on-line.

Puntos de Verificacin de Calidad sin Cromatgrafo On-Line disponib le:

Se considerarn los porcentajes molares de nitrgeno y dixido de carbonoobtenidos por cromatografa gaseosa de las muestras peridicas proporcionalal caudal. La frecuencia de realizacin de los anlisis ser presentada al EnteRegulador del Gas con su respectiva fundamentacin.

Determinacin del Oxgeno

Se considerar el porcentaje molar de oxgeno obtenido de acuerdo alprocedimiento establecido en la Norma ASTM D 1945 o por medio de unmtodo fsico-qumico instrumental convenido por ambas partes y en acuerdocon el Ente Regulador. Esta determinacin se realizar al menos una vez pormes durante un periodo de evaluacin y consolidacin de datos de seis meses.

Posteriormente, en el caso de que dicho periodo de evaluacin muestrecontenidos de oxgeno superiores o iguales a 0.1% molar, se continuar con laevaluacin de dicha corriente; mientras que si los contenidos de oxgeno soninferiores a 0.1% molar, la frecuencia de la determinacin ser de por lo menosuna vez cada seis meses.

Determinacin del contenido de Vapor de AguaSe determinar diariamente mediante la utilizacin del mtodo Bureau ofMines a presin de lnea, de acuerdo al procedimiento establecido en laNormaASTM D 1142.

Podrn ser utilizados higrmetros, convenido entre las partes y con acuerdo del

Ente Regulador. No obstante en caso de controversia o discrepancia en losvalores as medidos, se utilizar el mtodo de Bureau of Mines comomedicin de referencia.

En nuestra Norma Tcnica Peruana la determinacin del contenido de Vaporde Agua esta dado por la norma NTP 111.006 2003.

Determinacin del Sulfuro de HidrgenoSe obtendr de acuerdo al procedimiento establecido en la Norma ASTM D5504 o 2385o por medio de un mtodo fsico-qumico instrumental convenidopor ambas partes y en acuerdo con el Ente Regulador (INDECOPI). Esta

determinacin se realizar al menos una vez al da en aquellos puntos de


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verificacin de calidad que cuenten con antecedentes de concentraciones desulfuro de hidrgeno superiores a 1.5mg/m3de gas.

Para el caso de puntos de verificacin de calidad que cuenten conantecedentes de concentraciones de sulfuro de hidrgeno entre 1.5mg/m3 y

0.75mg/m3

la periodicidad de la determinacin ser al menos quincenal.

A efectos de control operativo, y para el caso de antecedentes deconcentraciones de sulfuro de hidrgeno, menores a 0.75mg/m3 se har conuna frecuencia por lo menos mensual.

En nuestra Norma Tcnica Peruana la determinacin del Sulfuro de Hidrgenoesta dado por la norma NTP 111.008 2003.

Determinacin del Poder Calorfico y Densidad Relativa

El poder calorfico del gas natural se determinar a partir del anlisiscromatogrfico segn el mtodo de clculo descrito en la NormaASTM D 3588o ISO 6976. El valor as obtenido ser utilizado para la correccin de losvolmenes de gas medido, segn sea las frecuencias de las mediciones.

La densidad relativa del gas natural, a partir de su composicin, se determinarsegn el mtodo descrito en la NormaASTM D 3588.

En nuestra Norma Tcnica Peruana la determinacin del Poder Calorfico yDensidad Relativa est dado por la norma NTP-ISO 6976 2003.

Determinacin del ndice de Wobbe

El ndice de Wobbe del gas natural distribuido se determinar mediante lametodologa especificada en la Norma ISO 6976; las frecuencias de lasdeterminaciones sern de acuerdo a los puntos tomados con/sin cromatgrafoOn-line disponible, que se establecieron anteriormente.

En nuestra Norma Tcnica Peruana la determinacin del ndice de Wobbe estdado por la norma NTP-ISO 6976 2003.

Determinacin de Impurezas Slidas

La determinacin ser a travs de un procedimiento de filtrado y el instrumentalespecfico y periodicidad, se convendrn entre las partes con acuerdo del EnteRegulador (INDECOPI).

Todos los sistemas de Transporte y Distribucin estarn preservados deimpurezas slidas a partir de la operacin y mantenimiento de equipos deseparacin y filtrado de mxima eficiencia (instalados en cada punto derecepcin y en cada punto de entrega) cuyos registros de presin diferencia y


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verificacin de elementos filtrantes estar disponibles ante el requerimiento delEnte Regulador y las partes involucradas.

Dicha verificacin de los elementos filtrantes ser registrada toda vez que seproceda al cambio de los mismos y deber mantener como informacin

disponible para ser auditada lo siguiente: Peso de los elementos filtrantes en lafecha de su colocacin y en la fecha de su remocin, volumen filtrado, etc.

Los Transportistas/Distribuidores debern realizar anlisis de las partculasretenidas para determinar sus caractersticas fsico-qumicas (granulometra,composicin, etc.) con una frecuencia adecuada a sus sistemas.

Determinacin de Azufre Entero Total

La determinacin se realizar de acuerdo a lo establecido en la Norma ASTMD 5504 y 1072 o por medio de un mtodo fsico-qumico instrumental

convenido por ambas partes y en acuerdo con el Ente Regulador.

La precisin y alcances del mtodo sern adecuadas para los lmites fijados enla Licencias de Transporte y distribucin.

Para el caso de puntos de verificacin de calidad que cuenten conantecedentes de concentraciones de compuestos sulfurados mayores de10mg/m3 de gas, la periodicidad de la determinacin ser como mnimomensual.

Para el caso de puntos de verificacin de calidad que cuenten conantecedentes de concentraciones de compuestos sulfurados menores de10mg/m3 de gas, la periodicidad de la determinacin ser por lo menostrimestral.

En nuestra Norma Tcnica Peruana la determinacin del Sulfuro de Hidrgenoesta dado por la norma NTP 111.009 2003.

Precisin de las Determinaciones

Composicin Cromatogrfica y Contenido de Inertes.

Se utilizar el criterio establecido por la Norma de Aplicacin.Por ejemplo: La precisin de la determinacin del contenido de inertes totales,fijado el lmite del 4.5% molar, se encuentra en +/- 0.10. es decir porcentajesmolares de inertes totales entre 4.40% y 4.60% molar, se encuentrancomprendidos dentro de la tolerancia dada por la Norma referida.Anlogamente para el caso especfico del contenido de CO2.

Punto de Roco de Hidrocarburos

A partir de las precisiones establecidas por a Normas para la determinacin

cromatogrfica de la composicin de gas natural y del procedimiento analtico


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indicado, se establece la precisin en la determinacin del punto de roco dehidrocarburos en +/- 1C.

Poder Calorfico, Densidad e ndice de Wobbe

Se utilizar la precisin indicada en el procedimiento de clculo establecido porla Norma de aplicacin.

Con respecto al factor de conversin para la Calora a 15C, se indica acontinuacin:

1kcal a 15C {kcal15} 4.1855kJoule {kJ} = 3.967088 BTU

Sulfuro de Hidrgeno

La precisin en la determinacin sera la indicada por la Norma de aplicacin,

no pudiendo ser esta superior a +/- 10%.

2.6 NTER-CAMBIABILIDAD DE GASES NATURALES

Las especificaciones que se utilizan para la determinacin de la calidad del gasnatural se basan fundamentalmente en la introduccin de parmetros desustitucin o mezcla de gases, sin afectar la operacin de los equipos einstalaciones, que se denominan nter-cambiabilidad.

Los criterios sobre la nter-cambiabilidad, se basan en la utilizacin del ndiceWobbe, que representa la cantidad de energa a la entrada de los equipos queutilizan gas natural.

Otros parmetros de nter-cambiabilidad, son los ndices AGA o ndices Waver,los cuales se derivan de forma experimental e indican: color de la flama,cenizas formadas durante la combustin, extincin de la flama, combustinincompleta, etc. Dichos ndices, se relacionan con el ndice Wobbe.

No todos los gases naturales pueden ser utilizados en diferentes equipos oartefactos. Esto que resulta evidente cuando se quiere emplear un artefacto

diseado para GLP con gas natural o viceversa, muchas veces no es tenido encuenta cuando el cambio es entre gases naturales.

Cocinas, calentadores de agua, hornos, calderas, etc., son diseados para undeterminado flujo calorfico (por ejemplo 1500 kcal/hora) y si bien estos tienenelasticidad en su funcionamiento, cambios importantes en sus caractersticasfisicoqumicas, afectarn las prestaciones de los mismos.

Existen varios mtodos e ndices o coeficientes que nos dan pautas para sabersi un determinado elemento funcionar correctamente si se cambia el fluido;entre ellos tenemos el ndice de Wobbe, que es utilizado generalmente.


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Este ndice de Wobbe (W)se calcula de la siguiente manera:

Densidad

ficoPoderCalorW=

Por lo tanto de fijan los lmites inferior y superior de modo tal que cumpliendocon ellos los artefactos funcionarn correctamente.

Qu significa esto? Que los quemadores no tendrn retorno de llama, no sesoplar la misma, tendrn combustin higinica (sin puntas amarillas, bajoCO2) y el flujo calrico estar en el entorno del diseado.

En este ndice se tiene en cuenta el poder calorfico del fluido y el caudalvolumtrico (para el orificio que es fijo, resulta funcin de la densidad).

2.7 CALIBRACIONES Y CONTRASTES DE LOS INSTRUMENTOS

Teniendo en cuenta que los equipos analticos generan informacin que esutilizada para la cuantificacin de volmenes (estndares), o determinacin deparmetros de calidad cuyo cumplimiento puede generar multas o rechazos asu carga en las lneas de transporte y distribucin, la calibracin y contrastesde los mismos merece un tratamiento especial.

Todas estas operaciones, donde las partes resulta imprescindible, estn fijadasen los Protocolos de Medicin acordados entre: Productores y Transportistas,

y Transportistas y Distribuidores; figurando en los mismos, y para cadasistema, las frecuencias (cronogramas), instrumental a utilizar (balanzas,testers, gases patrones, etc.), tolerancias, etc., en todo de acuerdo a loespecificado en las Resoluciones del Ente regulador del Gas y lasespecificaciones de los fabricantes.

El caso ms comn en los controles de Calidad del Gas, es el de loscromatgrafos.

Adems es necesario contar con gases patrones para la calibracin de losmismos. Estos gases son preparados por compaas especializadas y que

pueden demostrar que su producto es trazable. Existen varias calidades degases patrones que dependen de la incertidumbre (desvos en laconcentracin) de cada componente.

La recomendacin es utilizar el de mejor calidad, a veces llamamos patronesprimarios, preparados por pesada, y que la concentracin de cadacomponente resulte entre la mitad y el doble de la que se va analizar, porejemplo un patrn de 1% mol de Ci, puede analizar una muestra que contengaentre 0,5 y 2% mol de dicho componente.


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En cuanto a los contrastes de los equipos para la preparacin de patrones,estos deben ser realizados por entes oficiales o privados reconocidos por laspartes o certificaciones de los fabricantes.

Los cromatgrafos son contrastados con la frecuencia acordada en los

protocolos mencionados, usualmente mensual. Para ello se efectan cuatro ocinco corridas de un gas llamado de contraste, que normalmente es un gaspatrn de composicin distinta al utilizado para la calibracin de eseinstrumento pero que cumpla con los lmites de concentracin de cadacomponente indicados arriba.

Es habitual que se utilice como gas de contraste un gas patrn provisto por lacontraparte.

De los resultados de las corridas, se establece la repetibilidad (diferenciaentre las concentraciones de cada componente entre cada corrida) y

reproducibilidad (diferencia entre el promedio de las corridas con losvalores del gas de contraste).

Las tolerancias acordadas son las que figuran en la Norma ASTM 1945/91:

Componente, %mol Repetibi lidad Reproducibil idad

0.0 a 0.10.1 a 1.01.0 a 5.05.0 a 10

mayor de 10

0.010.040.070.08

0.10

0.020.070.100.12

0.15

Verificacin de las mediciones

El Transportista/Cargador podr en todo momento auditar las mediciones decalidad de gas realizadas por el Productor/Transportista o realizar sus propiasmediciones en presencia de las partes interesadas. De detectarse en este casodesviaciones superiores a las establecidas en la Precisin de lasdeterminaciones; los nuevos valores obtenidos sern considerados como losque corresponden desde la ltima medicin realizada.

Criterio de punto de entrega nico

Se define Punto de Entrega nico, a los puntos de entrega que estnvinculados inequvocamente a un nico tramo de gasoducto entre plantascompresoras, siempre y cuando dentro de dicho tramo no exista ningn puntode inyeccin de gas natural.

Se considerarn tramos distintos de gasoducto, el troncal y el/los paralelo/scuando exista la posibilidad de tener diferentes calidades de gas en cada unode ellos.


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Este criterio no obsta de efectuar los contrastes y mediciones que debanrealizarse en los puntos interiores de las redes abastecidas.

2.8 CONTAMINANTE: EL MERCURIO

El mercurio est presente como contaminante en el gas natural y loscondensados asociados a ste, debiendo ser removido para prevenir el efectode corrosin en equipos de aluminio o catalizadores con que los fluidos encuestin, estn en contacto.

Aunque niveles relativos altos de Hg elemental han sido encontrados en gasesde yacimientos de Groningen (Neederland) en 1969 y el primer siniestro a estecontaminante se remonta al sucedido en 1974 en la planta de LNG de Skikda,Argelia.

Desde entonces, el Hg se ha convertido en un tema singular para plantascriognicas; gas natural licuado (LNG), gases licuado de petrleo (LPG),olefinas, etc., donde se utilizan a menudo intercambiadores de calor dealuminio.

Fuentes y distr ibucin de Mercurio

El mercurio est presente en el gas natural y en los condensados asociados,como compuestos rgano metlicos e inorgnicos, y en su forma elemental enfuncin del origen del gas. La forma elemental puede concentrarse tanto en lafase vapor como en la fase lquida.

Los compuestos rgano metlicos (dimetilmercurio, metiletil mercurio o dietilmercurio), como los inorgnicos (HgCl2) pueden concentrarse en fase lquidaen cualquiera de las etapas del proceso de una planta criognica.

El mercurio elemental en fase gaseosa es el principal culpable de la corrosinen los intercambiadores de calor de aluminio, en las zonas de baja temperaturade una planta criognica.

En las fases lquidas que dejan una planta de extraccin de LPG, para

alimentar una de craqueo para obtener olefinas, tambin se da la corrosin,debiendo agregarse el envenenamiento de catalizadores (especialmente enhidrogenacin) y los peligros de su inhalacin por personal que trabaje en estosambientes.

La concentracin de Hg en gas natural es expresada normalmente en g/Nm3(micro gramos por metro cbico) (g = 10-6g), por lo tanto es muy baja, con losinconvenientes para su determinacin cuantitativa; pero igualmente debe serdisminuida todo lo posible para evitar que las concentraciones aumenten enzonas crticas.

Algunas concentraciones determinados en diferentes campos son:


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- Sudeste de Asia: hasta 400g/Nm

3

- Groningen: de 1 a 180g/Nm3

- USA: 0.005 a 0.4g/Nm3

- Sudamrica: 69 a 119g/Nm3

- Argentina: 0.011 a 1.53g/Nm3

Se ha estudiado la distribucin del Hg elemental que ingresa en el gas natural auna planta de LNG para determinar las reas con mayor peligro de ataque poreste contaminante y cuales tienen alta concentracin; as se han identificadotres reas primarias:

La primera, son las columnas de fraccionamiento (deetanizadora,depropanizadora, debutanizadora), en general el Hg termina en el butano y, enalgunos casos en el propano. En general en esta zona de la planta, laspresiones son del orden de los 50 bar y las temperaturas de 30C.

En plantas de LNG, donde las corrientes de C3y C4se reinyectan junto con lade entrada al intercambiador entrada-salida, normalmente de aluminio, el Hgpuede condensar tanto al lado exterior como interior de los tubos, cuando laconcentracin de ste supera la solubilidad en la corriente respectiva.

La segundazona es la cabeza del scrubber de entrada, cuya corriente vadirectamente al intercambiador principal, donde tambin puede condensar yacumularse.

Finalmente la tercera,una pequea cantidad de Hg elemental se eliminar porlas corrientes de cabeza de las torres deetanizadora. Estas pueden aumentarlos depsitos de etano y propano refrigerantes y acumularse en dicho circuito.

Concentracin de Mercurio

Desde que se pusieron en evidencia los problemas que el Hg ocasiona en losprocesos criognicos, se han implementado sistemas para la eliminacin deeste contaminante de la corriente de gas natural que los alimenta. Lasespecificaciones para los gases de salida de estos tratamientos (generalmentelechos absorbedores), es de 10 nanogramos por metro cbico estndar,0.01g/Nm3. esta concentracin est fijada por la sensibilidad de lasdeterminaciones que por las limitaciones de eliminacin de Hg de los sistemas.

Por ejemplo para una planta de LGN que produce 8000tn/da, 0.01g/Nm3, enel ao seran 36 g de Hg la de contaminante puesta en juego.


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En cuanto a los compuestos organometlicos, uno de los trabajos indica unorden de concentracin de 10 a 1000 ppb (en peso) y otro entre 30 y 60 ppbpara un condensado de Argelia para plantas de etileno. En otras informacionesse indican para un condensado, porcentajes de 5 para Hg elemental, 21% paracompuestos inorgnicos y 74% de organometlicos.

Determinacin de Mercurio

ESPECTROSCOPIALIMITES DEDETECCIN

OBSERVACIONES

Absorcin Atmica(AAS)

FluorescenciaAtmica (AFS)

Emisin Atmica(ICP-AES)

UV Absorcin

Espectrometra demasa (ICP/MS)

Fluorescencia deRayos-X

OTROSCalorimetra

Efecto Piezoelctrico

Resistencia de film oalambre de oro

0.1 ng

0.02 ng

2 ng

1 ng

0.01ng

200 ng

1000 ng

1000 ng

0.05 ng

Los tomos son detectados por medicin de suabsorbancia de luz de una fuente-lmpara deHg a su longitud de honda caracterstica.

Se mide la re-emisin de luz perpendicular a laexcitacin despus de la absorcin de energa.

Se monitorea la emisin de fotones al regresaral estado base luego de la excitacin porplasma de los tomos.

Tcnica similar AA salvo por la excitacin.

Formacin de iones por plasma, los cuales sonreflectados por un campo magntico, usadonormalmente para lquidos.

Excitacin de electrones por energa de rayosX, remitindose luz como caracterstica delelemento especfico.

Determinacin espectrofotomtrica utilizandoditizona.

Cuando el Hg es adsorbido, al intercambiarse lamasa cambia la frecuencia de oscilacin delcristal.

A medida que el Hg se adsorbe, la resistenciadel alambre de oro se incrementa.

Tcnicas normalizadas para la medicin de Mercur io

La ISO desarroll una Norma para la determinacin de mercurio en el gasnatural en 1992 y laASTMhizo lo propio en 1996.


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ISO 6978/92

Esta norma especfica dos mtodos, cuya utilizacin depende de los niveles demercurio esperados encontrar. El mtodo A describe el muestreo a presinambiente utilizando como absorbedor una solucin cida de permanganato depotasio.

El mtodo B, describe el muestreo a presin ambiente o superior usando latcnica de doble amalgamacin. El gas es inicialmente muestreado utilizandouna malla de Ag, seguido de una desercin trmica sobre otro muestreador(malla) de oro.

Para aumentar la precisin, una curva multipuntos es utilizada.

Eliminacin de mercurio

Se han estudiado varios mtodos para eliminar el Hg del gas natural para evitarlos problemas que este contaminante causa en las instalaciones de plantascriognicas.

Normalmente el ataque es por amalgamacin del metal base al que le quitaresistencia mecnica, por ello se debe eliminar antes de su llegada a losequipos donde el gas de entrada se enfra y el Hg puede condensar ycomenzar el proceso descrito.

El mercurio elemental puede ser eliminado por adsorcin sobre distintosmateriales o por amalgamacin sobre metales nobles. Debe tenerse en cuenta

si los lechos son o no regenerables. Algunos mtodos emplean azufre sobrecarbn y otros Au y Ag sobre un soporte inerte almina u otras zeolitas,capaces de ser sometidas a temperaturas hasta 100 C y presiones hasta 100bar.

En el caso de azufre sobre carbn activado, el Hg voltil es transformado enHgS que es no voltil, el cual no es reciclable y los lechos deben serdescartados (normalmente se calculan lechos para que duren 3 y 4 aos).

Especial cuidado debe tenerse en la eliminacin de los componentes demercurio. Estos son caros, aunque puede recuperarse el costo si se logra la

recuperacin del Hg.

En la actualidad se estn desarrollando procesos para evitar el uso de energaen demasa en los procesos trmicos de regeneracin, incluso con el uso debacterias especficas para concentrar los compuestos orgnicos de Hg.

2.9 GAS NATURAL NO CONTABILIZADO

Cuando hacemos un balance de las instalaciones en cualesquiera de las ramasde la industria del gas, contabilizando entradas, salidas, prdidas, venteos, etc.,


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es muy difcil que cierre perfectamente. Un volumen o cantidad de energa(segn el balance que llevemos a cabo) nos quedar el remanente.

Las causas se encuentran en las:

Mediciones en las variables de volumen. Determinacin de los parmetros fsico-qumicos. Clculos Estimaciones de venteos y prdidas.

Debemos tener en cuenta que en toda medicin y/o determinacin existenincertidumbres que dependen del mtodo e instrumentos utilizados, tambinresulta dificultoso calcular las prdidas y venteos.

Por otra parte, los valores de gas natural no contabilizado son fijados enfuncin del sistema analizado (transporte, distribucin, etc.), las incertidumbresde los instrumentos de medicin de volmenes y de parmetros de calidad y lapoltica de las empresas involucradas.


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CAPITULO III

MEDICION DEL GAS

3.1 GENERALIDADES

A continuacin se describen los sistemas de medicin de volumen de gas quese utilizarn en los puntos de recepcin de gas, como en las estaciones deregulacin y medicin de distribucin.

La palabra flujo expresa el movimiento de un fluido, pero tambin significa paranosotros la cantidad total de fluido que ha pasado por una seccin de

terminada de un conducto. Caudal es el flujo por unidad de tiempo; es decir, lacantidad de fluido que circula por una seccin determinada del conducto en launidad de tiempo.

Se contempla adems, las estaciones de regulacin y medicin que deberninstalarse en los suministros de gas a clientes comerciales e industriales y sedefinen tambin, los requisitos que debern cumplir los medidores que seinstalen en los usuarios residenciales.

Definiciones

Poder calorfico:Es el calor liberado durante la combustin del gas naturalseco con un volumen terico de aire.

Poder calorfico bruto: Es la cantidad de calor que se libera al iniciarse lacombustin completa de una cantidad especfica de gas con aire, ambos acondiciones estndar (288,15 K). Los productos de la combustin se enfranhasta las condiciones estndar (288,15 K) midindose el calor liberado hastaeste nivel de referencia. Al poder calorfico bruto tambin se le denomina podercalorfico superior.

Poder calorfico neto: Es el resultado del valor del poder calorfico brutomenos el calor latente de vaporizacin del vapor de agua. Este vapor de aguaes el que se forma de la combustin del hidrgeno del gas natural seco y eloxgeno del aire. Al poder calorfico neto tambin se le denomina podercalorfico inferior.

Condiciones de referencia:Para la medicin del gas natural son: 101,325 KPa (1 atmsfera) de presin y a288,55 K (60 F) de temperatura.


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Tabla de conversin de energa

Equivalencias MBTU BEP TEP ft3Gas

m3Gas

1 Milln B.T.U. 1 0,172 0,0235 1,000 28,3

1 Barril equiv. de petrleo (BEP) 5,80 1 0,136 5,800 164,21 Ton. equiv. de petrleo (TEP) 42,5 7,33 1 42,500 1,2001 ft3 Gas 0,001 0,000172 0,0000235 1 0,02831 m3 Gas 0,0353 0,000608 0,000830 35,3 1

Equivalencias prcticas referentes al gas

Unidad Multip licado por Se obtieneMetros cbicos gas 35 pies cbicos gasBTU 0,001 pies cbicos gas

Pies cbicos gas 0,02832 metros cbicos gasKilo calora 4 183 JoulesKilo calora 3,9683 BTUBTU 252 CalorasBarril petrleo N 6 6 000 pies cbicos gasBarril petrleo 6 megas BTUGaln petrleo 140 000 BTUJoule 0,000 948 BTUBarriles petrleo 42 galones petrleoTonelada carbn 27,3 millones BTUToneladas carbn 27 300 pies cbicos gas

Medicin en puntos de recepcin

En general, los medidores que se instalarn en los puntos de recepcin de gassern del tipo turbina. Incluirn emisores de impulsos de baja frecuencia para laconexin a un corrector de volumen. El medidor dispondr del correspondientecertificado de calibracin con indicacin expresa del error del medidor en seispuntos de caudal.

El sistema de medicin incorporar un corrector de volumen PTZ con clase de

error 0.5% para realizar la conversin del volumen del medidor a lascondiciones de referencia definidas en el contrato de venta de gas.

Medicin del gas suministrado a clientes residenciales

La medicin a clientes residenciales se efectuar mediante un medidor dediafragma conectado aguas debajo de un regulador de servicio que reducir yestabilizar la presin del gas de la red de distribucin a un nivel de presinadecuado a la utilizacin domstica.


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El medidor que se instale deber corresponder a un modelo oficialmenteautorizado y deber haber sido calibrado y verificado segn establece lanormativa vigente.

Medicin del gas suministrado a clientes comerciales e industriales

El sistema de medicin de gas que se emplear en los clientes comerciales eindustriales seguirn los esquemas indicados en los planos tipo D-05 y D-06.

Se emplear un medidor que sea adecuado a los consumos que debanmedirse. En particular se prestar especial atencin a los caudales mnimosque deban registrarse.

Sistemas de medicin para consumos industriales

Alcance

Estn contemplados en la presente seccin, todos aquellos sistemas demedicin destinados a cuantificar el consumo de gas en:

- Todos aquellos consumos conectados a redes o gasoductos de alta presin- Todos aquellos consumos cuya medicin se efecte a una presin mayor

que 0.01atm (0.018 Bar).- Todos aquellos consumos que aunque no cumplan con ninguno de los dos

puntos anteriores, su caudal instantneo sea mayor de 500 m/h.

Condiciones de Medicin

Las mediciones se realizarn a presin regulada, por lo que siempre el sistemade regulacin estar aguas arriba del medidor y estar calculado paramantener la presin regulada en un valor estable a los efectos de no introducirerrores en la medicin.

Condiciones Base

De acuerdo a la legislacin vigente, se adoptan las siguientes condicionesbases para la medicin:

Presin: 1atm.Temperatura: 60F

Bajo estas condiciones, definimos el m de gas como el volumen de gas queencontrndose a una temperatura de 60F y a una presin de 1atm., ocupa unespacio de 1 m.

Unidades de Medicin

Las unidades de los medidores y las unidades correctoras respondern a la

estipulada por la legislacin vigente.


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Sistema de Lecturas

Las lecturas de los equipos de medicin para determinar los consumos sernrealizadas en fechas coincidentes con los perodos de facturacin estipulados.

Las mismas podrn ser realizadas por personal que concurre a la cmara arelevar los datos o podrn transmitirse al centro de control travs de un sistemade transmisin de datos a distancia; en este ltimo caso, se mantendr unrecorrido peridico de verificacin en la cmara a los efectos de controlar quela informacin sea coincidente con la recibida en el centro de control

3.2 CMARA DE REGULACIN Y MEDICIN

Ubicacin

La cmara de regulacin y medicin se encontrar ubicada sobre el lmite de lapropiedad hacia la va pblica, con ingreso desde el exterior, permitiendo ellibre acceso para revisin, lectura, reemplazo y/o mantenimiento del sistema demedicin. En lo posible, contar con otra puerta hacia el interior de la industriaa los fines de permitir el ingreso directo en caso de emergencia.

El camino de acceso deber permitir el trnsito con vehculo hasta la puerta deingreso a la cmara, an en das de lluvia.

Condiciones de seguridad

La cmara de regulacin y medicin ser amplia, contar con ventilacinadecuada y estar ubicada en lugares alejados de zona de riesgo de ignicinsegn lo estipulado en las normas de seguridad vigentes.

En el exterior de la cmara se colocarn carteles indicando la zona de riesgo.

En el interior de la cmara se colocar un cartel de operacin de la cmara,donde se detallarn en un grfico y en texto, las operaciones a realizar encasos de emergencia o puesta y salida de servicio de las instalaciones.Indicar adems los nmeros de telfono del personal u organismos a llamar

en casos de emergencia.La cmara contar con adecuada iluminacin artificial, que responder anormas de seguridad y contar con llaves de accionamiento accesibles desdelas puertas de ingreso.

Las instalaciones estarn protegidas de sobrepresiones con vlvulas deseguridad por bloqueo y/o alivio, de tal forma que ante fallas en el sistema deregulacin, se asegure que la presin en las instalaciones no superar lamxima admitida por las tuberas, componentes, accesorios y equiposinstalados.


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3.3 TRAMOS DE MEDICIN

Instalaciones mecnicas

Todos los medidores contemplados en la presente seccin, se instalarn en un

tramo de medicin que contar con un by pass para permitir realizar elmantenimiento de los mismos sin interrumpir el consumo al cliente. Adems, alos efectos de permitir el control del medidor con un probador porttil sindesmontar el mismo, se dejarn instaladas dos TEE, debidamente taponadas,del mismo dimetro de la tubera, unas aguas arriba y otras aguas abajo delmedidor y dentro del tramo de medicin.

Las tuberas estarn debidamente soportadas a los efectos de evitar tensionesy aisladas a los efectos que no se produzcan en la misma ningn tipo decirculacin de corriente que pueda afectar los equipos o que puedan disminuirla vida til de las instalaciones.

En el tramo de medicin, aguas arriba del medidor, y a una distancia igual omayor que la permitida por el sistema de medicin utilizado, se instalar paraproteccin del mismo un filtro seco para retener toda partcula mayor de 25micrones. Este filtro se instalar en todas las mediciones sin excepcin, inclusoen aquellos casos en que la cmara cuente con algn tipo de filtrado oseparacin antes del tramo de medicin.

Tambin a los efectos de proteger el medidor de daos producidos porconsumos superiores a los permitidos por el mismo, se instalar aguas abajodel medidor, dentro del puente de medicin y a una distancia que no produzcainterferencia en la calidad de medicin, una placa limitadora de caudal.

Todos aquellos puntos referidos que manipulados por personal ajeno a ladistribuidora pueda producir distorsiones en la medicin y/o puedan afectar alos sistemas de seguridad, se precintarn a los efectos de asegurar lainviolabilidad de los mismos.

MEDIDORES

Los medidores respondern como mnimo a las siguientes caractersticas:- Los medidores respondern a normas y especificaciones que lo apruebencomo apto para punto fiscal de medicin.

- Estarn calibrados y certificados por organismos oficiales o por elfabricante, el cual certificar su trazabilidad a patrones internacionales. Lacalibracin se har en por lo menos cinco puntos de su escala de consumo.

- Salida de pulsos de baja frecuencia con proporcin decimal al caudal.- Salida de pulsos de alta frecuencia adicional para grandes consumos.- Dimensiones de montaje estandarizadas para permitir intercambio entre

medidores de distintas marcas.- Los tramos de medicin para los medidores respondern a las normas de

aplicacin.


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- El montaje de los medidores responder a lo especificado por el fabricante ya las normas vigentes.

- El equipo de medicin deber ser instalado en lugar accesible para sucontrol.

3.4 CLCULO DE VOLMENES EN MEDICIONES CON MEDIDORES ADIAFRAGMA, ROTATIVOS A LOBULOS Y TURBINAS SEGN NORMAAGA.

Para interpretar la expresin matemtica que define el caudal que fluye atravs de un medidor volumtrico tenemos imaginariamente un tramo de caoal que cerramos en un extremo con una brida ciega y con un pistn libre en elotro.

En fsica se define una relacin bsica para un gas ideal de masa unitario (1mol) que puede evolucionar dentro del cilindro segn las condiciones depresin y temperatura de la siguiente forma:

)tan( teconsRT

Pv =

Donde: P: PresinT: Temperaturav: Volumen de la unidad de masaR: Constante universal de los gases

Si ahora consideramos una masa cualquiera de gas, el volumen ser V enlugar de v y la expresin anterior queda:

nRT

PV =

Donde n es el nmero de moles que tendr la masa de gas.

Pe

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Tesis de Gas Natural