facilidades desuperficie
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8/18/2019 FACILIDADES DESUPERFICIE
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
Introducción
“Las Facilidades de Producción comprenden los procesos, equipos y maeriales
requeridos en super!icie para la recolección, separación y raamieno de !luidos, as"
como la caraceri#ación y medición de cada una de las corrienes pro$enienes de los
po#os producores, %ien sea crudo, &as o a&ua e impure#as”'
En necesario que las personas que diri&en u operan un campo perolero, cono#can los
principios y procedimienos operai$os de los equipos y !acilidades de producción
insaladas para lo&rar que los procesos sean m(s e!icienes, considerando los
requerimienos de los clienes y cumpliendo con la le&islación am%ienal'
Los super$isores, )cnicos y operadores de%en Ideni!icar la imporancia y el mane*o de
las principales $aria%les que inciden en las operaciones de super!icie en los campos
peroleros, %asados, ano en los aspecos eóricos, como en la e+periencia de campo
para me*orar las a%ilidades, aciudes y apiudes del personal y opimi#ar el dise-o de
las !acilidades y los cosos de producción, considerando las condiciones cam%ianes
que presena la producción de un campo perolero' La indusria perolera de oy
requiere que el personal que desarrolla las aci$idades de producción y manenimieno
de po#os, me*ore sus compeencias para que su ra%a*o lo a&a en !orma m(s
ine&rada, que e*er#a un lidera#&o e!eci$o y que aplique las me*ores erramienas de
&esión para lo&rar una mayor e!iciencia, e!icacia y e!eci$idad en el dise-o y en los
pro&ramas de ra%a*o que a diario se reali#an en los campos de producción'
El cumplimieno de las meas o pronósicos de producción, la disminución de lasp)rdidas de producción, la opimi#ación de los cosos y presupuesos de producción y
manenimieno, opimi#ando los procesos de manenimieno de su%suelo y de
super!icie, de%en ser los principales o%*ei$os a los que de%en lle$ar las di!erenes
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operaciones y ra%a*os que a diario se reali#an en los campos peroleros'
Objetivos
• Acuali#ar a los paricipanes del módulo so%re los concepos %(sicos para la
operación de los equipos de producción y !acilidades de super!icie que se
requieren, desde el su%suelo asa la super!icie, para la producción, raamieno
almacenamieno, medición y despaco de crudo y &as en campos peroleros'
• Dar a conocer los principios y procedimienos operai$os de los equipos y
!acilidades de producción insaladas en un campo perolero'
• Ideni!icar la imporancia y el mane*o de las principales $aria%les que inciden en
las operaciones de super!icie en los campos peroleros y comparir e+periencias
para me*orar las a%ilidades, aciudes y apiudes del personal'
• .e*orar las a%ilidades, aciudes y apiudes mediane la concieni#ación y elconocimieno adquirido de los equipos de producción y de las $aria%les que
iner$ienen en el dise-o de una !acilidad y en los procesos que se reali#an'
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Indice
1. SISTEMA GENERAL DE RECOLECCION DE CRUDO GAS AR!OLITO DE
"RODUCCION............................................................................................................................#
/'/' Esaciones de Recolección'.................................................................................6
/'/'/' Recolección..............................................................................................10
/'/'0' Separación...................................................................................................10
/'0' Componenes %(sicos en una Esación de Flu*o'..................................................12
/'1' Esquema ar%olio de produccion........................................................................13
/'2' Pares de un ar%olio........................................................................................15
$. %UNDAMENTOS DE SE"ARACION DE %LUIDOS..........................................................$&
0'/' Funciones que de%e cumplir un Separador ............................................................27
0'0' Clasi!icación de los separadores...........................................................................29
0'1' SECCI34ES DE L3S SEPARAD3RES5................................................................34
0'6' Accesorios inernos de un separador .....................................................................40
0'7' Accesorios e+ernos de un separador .....................................................................47
0'8' 9(l$ulas.............................................................................................................49
'' TRATAMIENTO DE CRUDO E INECCION DE (UIMICOS............................................#)
1'/' La !ormación de la emulsión.................................................................................68
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1'0' Clasi!icación de emulsiones..................................................................................69
1'1' Propiedades de las emulsiones.............................................................................71
1'2' Los iempos de reención para la resolución............................................................74
1'6' Insalaciones para el raamieno del crudo.............................................................75
1':' Desidraación del peróleo..................................................................................75
1'7' .)odos de desemulsi!icacion..............................................................................76
1'8' ;raamieno de la emulsión...................................................................................77
1'
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6'1' Descripción........................................................................................................97
#. MEDICION %ISCALI-ACION DE CRUDO...................................................................1*
:'/' 3%*eo............................................................................................................. 104
:'0' Elemenos de medición..................................................................................106
:'1' Cina de medición..........................................................................................106
:'2' Plomadas de medición...................................................................................108
:'6' .)odo de medición direca'............................................................................110
:':' .)odo de medición indireca..........................................................................111
). TRATAMIENTO COM"OSICION DEL GAS NATURAL...............................................11#
7'/' >as 4aural......................................................................................................116
7'0' Composición "pica del &as naural......................................................................117
+. %UNDAMENTOS DE LA COM"RESION DEL GAS NATURAL.....................................11+
8'/' De!inición......................................................................................................... 118
9. SISTEMA DE TRANS"ORTE "OR DUCTOS.................................................................1$$
asoducos......................................................................................................123
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1. SISTEMA GENERAL DE RECOLECCION DE CRUDO GAS AR!OLITO DE
"RODUCCION
1.1. Est/ciones de Reco0ección.
Una esación de !lu*o es donde se reali#a el raamieno del crudo que $iene de las
(reas o campos de e+ploación, para su poserior rans!erencia a la esación de
descar&a m(s cercana y de all" al paio de anques principal de recepción y %om%eo de
crudo' El m)odo m(s com?n para ransporar el !luido desde el (rea de e+ploación a la
esación es impulsarlo a ra$)s de un sisema de u%er"as @9er Fi&' /'/'
%iur/. 1.1. Proceso de recolección de crudo en un campo perolero
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proceso de separación crudoa&ua y crea pro%lemas de alo ni$el en los anques de
recolección e ine!iciencia en las %om%as de las esaciones
Las !unciones m(s imporanes de una esación de !lu*o son5
▪ Recolecar la producción de los di!erenes po#os de una deerminada (rea'
▪ Separar la !ase l"quida y &aseosa del !luido muli!(sico pro$eniene de los
po#os producores'
▪ .edir la producción de peróleo, a&ua y &as de cada po#o producor'
▪ Proporcionar un siio de almacenamieno pro$isional al peróleo'
▪ om%ear el peróleo al paio de anques o erminal de almacena*e
La u%icación desea%le de las esaciones de !lu*o de%e considerar principalmene5
/' El $olumen de !luidos que se producen'
0' Las caracer"sicas de los po#os y las disancias que los separan'
1' Los pro&ramas de desarrollo'
El !acor económico es esencial en la selección y u%icación de las esaciones de !lu*o' A
medida que un campo se desarrolla, se ace necesario consruir nue$os cenros de
recolección'
%iur/. 1.$. Equipos "picos de producción en super!icie para mane*ar el crudo
pro$eniene de los po#os'
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Nº Descripción1 Líneas de !"#$2%&!'()!e de P*$d"++(,n3-e)a*ad$*es as / Lí"(d$4-e)a*ad$*es Lí"(d$ / Lí"(d$5 Tan"es6 $as7
8
9
10
PP
P!an'a +$)*es$*a de as Línea de as
Línea de Pe'*,!e$ Línea de A"a P$$ P*$d"+'$*
4 10 PIPP
5 61
3 92
78
PI P$$ Ine+'$*
“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
Est/ción de desc/r/.
La esación de descar&a es el puno donde oda la producción de peróleo del campo
es !iscali#ada anes de ser %om%eada al paio de anquesB esas esaciones no sólo
reci%en el crudo de las esaciones de !lu*o en el (rea, sino am%i)n de los po#os
cercanos a ella' Su !unción principal es el raamieno !inal del crudo para o%ener un
crudo que cumpla con las especi!icaciones de calidad'
Las esaciones de descar&a es(n pro$isas de equipos desinados al raamieno,
almacenamieno y %om%eo del peróleo asa los paios de anques' Para el
raamieno, cuenan con separadores crudo&as para las producciones limpias @li%resde a&ua, sucias @con a&ua y de prue%a, adem(s de reali#ar la separación crudoa&ua
por medio de calenadores y anques de la$ado o de esa%ili#ación, para as" cumplir con
las especi!icaciones de concenración @menor al =,6 de a&ua y sedimenos'
El propósio !undamenal de una esación de descar&a es separar el &as, el a&ua y los
sedimenos que arrasra el peróleo cuando es e+ra"do de los yacimienosB ese
proceso se denomina raamieno del crudo'
Eapas de mane*o del peróleo denro de una Esación de Flu*o'
El proceso de mane*o se puede di$idir en eapas &enerales, enre las que se
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encuenran5 eapa de recolección, separación, depuración, calenamieno,
desidraación, almacenamieno y %om%eo'
Es imporane mencionar que en odas las Esaciones de Flu*o ocurre el mismoproceso, por lo que podemos decir que esas eapas son empleadas en un &ran n?mero
de esacionesB lue&o de pasar por esas eapas, los disinos producos pasar(n a oros
procesos e+ernos a la esación' A coninuación se descri%en cada una de las eapas
por las que pasan los !luidos pro$enienes de los po#os5
1.1.1. Reco0ección
Esa es una de las eapas m(s imporanes del proceso y consise en recolecar la
producción de los di!erenes po#os de una deerminada (rea a ra$)s de u%er"as
endidas desde el po#o asa la Esación de Flu*o respeci$a, o a ra$)s de u%er"as o
l"neas pro$enienes de los m?liples de peróleo encar&ados de reci%ir la producción de
ciero n?mero de po#os o clusers'
1.1.$. Se2/r/ción
Una $e# recolecado, el peróleo crudo o me#cla de !ases @l"quida y &as se somee a
una separación l"quido&as denro del separador' La separación ocurre a alas y %a*as
presiones que oscilan en el orden de 8= a 0== li%ras o dependiendo de las
caracer"sicas de los po#os' Despu)s de la separación, el &as sale por la pare
superior del recipiene y el l"quido por la in!erior para poseriormene pasar a las
si&uienes eapas' Es imporane se-alar que las presiones de ra%a*o son manenidas
por los insrumenos de conrol del separador'
/'/'1' De2ur/ción
Por esa eapa pasa ?nicamene el &as que $iene de la eapa de separación, y lo que se
%usca es recolecar los resos de l"quido en suspensión que no se lo&raron arapar en
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el separador, adem(s de eliminar las impure#as que pueda a%er en el &as' El l"quido
recuperado en esa eapa es inserado a la l"nea de l"quido que $a acia el anque de
la$ado o de almacenamieno se&?n sea el caso, el &as limpio es en$iado por las
u%er"as de recolección a las planas de compresión o miniplanas, y ora canidad $a
para el consumo inerno del campo cuando se ra%a*a con moores a &as'
1.1.*. Medición de 2etró0eo
El proceso de medición de !luidos y poserior procesamieno de daos, se ace con la
!inalidad de conocer la producción &eneral de la esación yGo producción indi$idual de
cada po#o'
La in!ormación so%re las asas de producción es de $ial imporancia en la plani!icación
de la insalación del equipo super!icial y su%err(neo, ales como la con!i&uración de los
anques, u%er"as, las !acilidades para la disposición del a&ua y el dise-o de las
%om%as' Al&unas de las decisiones m(s imporanes de la compa-"a es(n %asadas en
los an(lisis ecos por los in&enieros de peróleo, cuyo ra%a*o es ampliamene
dependiene de la in!ormación de la prue%a de po#os'
/'/'6' C/0ent/3iento
Despu)s de pasar el crudo por el separador, la emulsión a&uaperóleo $a al calenador
u orno, en donde es someido a un proceso de calenamieno'
la aplicación de calor iene por !inalidad aumenar el mo$imieno de las par"culas en
suspensión de la !ase dispersa creando un mayor n?mero de coques enre esas,
produci)ndose una e+pansión de las &oas de a&ua que pro$oca que la par"cula del
a&ene emulsionane se rompa' Ese proceso es lle$ado a ca%o ?nicamene en lasesaciones en ierra de%ido a las limiaciones de espacio que e+isen en las esaciones
que es(n cosa!uera @mar, la&o, ec', y para peróleos que requieran de calenamieno
para su mane*o y despaco'
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/'/':' Des4idr/t/ción de0 2etró0eo
Despu)s de pasar por la eapa de calenamieno, la emulsión de peróleo y a&ua es
pasada por la eapa de desidraación con la !inalidad de separar la emulsión y e+raerlas arenas que $ienen desde los po#os' Lue&o el peróleo es en$iado a los anques de
almacenamieno y el a&ua a los sisemas de raamieno de e!luenes'
/'/'7' Et/2/ de /03/cen/3iento de0 2etró0eo
Diariamene en las Esaciones de Flu*o se reci%e el peróleo crudo producido por los
po#os asociados a las mismas, y es recolecado en los anques de almacenamieno
despu)s de a%er pasado por los procesos de separación y desidraación, para lue&o,ser rans!erido a los paios de anques para su raamieno yGo despaco'
/'/'8' !o3beo
Despu)s de pasar por las disinas eapas o procesos lle$ados a ca%o denro de la
Esación de Flu*o, el peróleo u%icado en los anques de almacenamieno es %om%eado
acia los paios de anques para su poserior en$"o a las re!iner"as o cenros de
despaco a ra$)s de %om%as de rans!erencia'
/'0' Co32onentes b5sicos en un/ Est/ción de %0ujo.
;odas las Esaciones de Flu*o para reali#ar sus !unciones, necesian la inerrelación
operai$a de una serie de componenes %(sicos, como son5
L6ne/s desde 0os 2o7os 4/ci/ 0os e8ui2os9
L"neas de !lu*o desde los po#os'
.?liples o recolecores de enrada'
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L"neas para conecar $arios equipos'
Los e8ui2os b5sicos9
/' Separadores de peróleo y &as'
0' Calenadores yGo calderas'
1' ;anques de la$ado'
2' ;anques de almacenamieno'
6' ;anques para la disposición del a&ua'
:' om%as de circulación'
7' om%as de inyección de qu"micos'
8' Depuradores'
eneralmene, las esaciones de !lu*o es(n dise-adas para cumplir un mismo
propósio, por al ra#ón, los equipos que la con!orman son muy similares en cuano a
!orma y !uncionamieno operacional' Sin em%ar&o, las esrucuras de )sas y la
disposición de los equipos $ar"an enre una !ilial y ora'
1.'. Es8ue3/ /rbo0ito de 2roduccion
Los ca%e#ales de po#os o $(l$ulas de conrol de po#o, son llamados (r%oles de
na$idad, de esos se ienen sencillos, do%les, riples, cu(druples, ec' de acuerdo al
n?mero de saras de producción'
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El equipo de ca%e#a de po#o es un )rmino que descri%e en &eneral al equipo
conecado en la pare superior de odas las u%er"as %a*adas e insaladas denro de un
po#o, sopor(ndolas y suminisrando sellos enre ellas y al mismo iempo conrola el
!lu*o de los !luidos producidos desde el po#o'
Un (r%ol de na$idad incluye componenes dise-ados y coordinados apropiadamene
ales como ca%e#ales y col&adores de u%er"a de re$esimieno, ca%e#ales y col&adores
de la u%er"a de producción, $(l$ulas y con*unos de $(l$ulas para el conrol de la
operación uili#ando los insrumenos apropiados y disposii$os para limiar el !lu*o'
Cada (r%ol de na$idad consise de una $ariedad de componenes corrienes que se
ensam%lan en di!erenes !ormas de acuerdo a los requerimienos espec"!icos del po#oB
esos requerimienos incluyen conroles especiales del !lu*o, cierre del mismo,
pre$ención de re$enones, m)odos para a-adir maeriales en espacios anulares,
acuación moori#ada de las $(l$ulas y oros similares'
4o siempre se adquiere el (r%ol de na$idad compleo, se puede usar sisemas de dos o
de cuaro ca-er"as, pero el sisema de res ca-er"as represena el con*uno de (r%oles
de na$idad “"pico” uili#ado en el mercado &as"!ero'
El (r%ol de na$idad es un con*uno de $(l$ulas, cone+iones y accesorios @!iin&s
usados para conrolar la producción de !luidos y permiir el acceso a una sara de
producción a%iera'
Incluye odo el equipo que se insala so%re el !lance superior del “u%in& ead”'
.ucas $ariaciones en el orden de esos accesorios @!iin&s son disponi%les para cada
necesidad'
El !lance adapador a la ca%e#a del “u%in& “ @u%in& ead adaper !lan&e es un
!lance inermedio usado para conecar a la $(l$ula principal, suminisrando a la $e# un
sopore y sello para el u%in& y su anular'
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1.*. "/rtes de un /rbo0ito
/: C/be7/s de Revesti3iento.; Ca%e#a del re$esimieno, super!icial es una unidad
conecada al ope del re$esimieno de super!icie, para soporar la si&uiene sara dere$esimieno, que puede ser el re$esimieno de producci:n o el inermedio, y da
am%i)n sello al espacio anular enre los dos re$esimienos'
Es( compuesa de una conca$idad para colocar el “casin& anqer” del si&uiene
re$esimieno, un su pare superior ermina en un !lance donde son colocados los
pre$enores mienras se conin?a con la per!oración, poseriormene pera colocar laca%e#a del re$esimieno inermedio o una ca%e#a de “u%in&”'
En su pare in!erior se coneca con el re$esimieno so%re el cual se insalo5 Esa
cone+ión puede ser roscada, con rosca em%ra o rosco maco, para po#os no muy
pro!undos, y soldada para po#os pro!undos'
Esa ca%e#a iene dos salidas laerales de 0 pul&adas l"nea, roscadas o con !lances,
donde se pueden conecar l"neas para ener el anular o colocar manómeros que
permian medir la presión del anular'
Las ca%e#as de re$esimieno mas usadas ienen ran&os en ama-os nominales desde
: asa 0=, para y soporar re$esimienos desde 2 H a /: pul&adas'
;odos los componenes de una ca%e#a de po#o de%en, ener un di(mero inerno
m"nimo de apro+imadamene /G10 de pul&ada mayor que el di(mero “dri!” @di(mero
para correr una erramiena del u%o so%re el cual dica ca%e#a es usada'
b: M/nó3etro.; Esos indicadores de presión permien conrolar las presiones del
po#o, las presiones anulares o la presión del u%in& y casin& se miden con manómeros'
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c: !rid/ de Medición
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Válvulas Maestras.- Son las $(l$ulas principales de cierre , se encuenran a%ieras
durane la mayor pare del ciclo de $ida del po#o y se uili#an lo menos posi%le, en
especial la $(l$ula maesra in!erior'
Válvula Contrapresin (!-p-v).- Es una $(l$ula coque insalada en al “u%"n& an&er
o en un mandril so%re el u%in& an&er para sellar el u%in& mienras se quian los
pre$enores y lue&o se coloca el (r%ol de na$idad o las $(l$ulas de conrol' Despu)s de
pueso el (r%ol na$idad, e/ u%in&“, puede ser circulado a ra$)s del P9 y el
empaque del !ondo asenado' Una $e# despla#ado el u%in& y asenado el empaque
con un lu%ricador insalado so%re el (r%ol se reira el P y el po#o se pone en
producción'
Siempre el con*uno del (r%ol de na$idad de%e ser pro%ado con presión de ra%a*o y
$eri!icar el di(mero inerno anes de ser insalado'
Se acosum%ra insalar un adapador de prue%a, so%re el ope del (r%ol para !aciliar la
insalación 'de un lu%ricador de prue%e'
Un coque o resricción se coneca despu)s de la $(l$ula laeral para conrolar y re&ular
el !lu*o, de acuerdo a las necesidades, el cual puede ser !i*o o a*usa%le'
Si el po#o iene ener&"a su!iciene para acer mo$er los !luidos asa la %aer"a o
su%esación de recolección, se dice que ese !luye y en ese caso sólo se coloca el
(r%ol de na$idad ya descrio'
Casi siempre odo yacimieno al comien#o de su $ida produci$a presena producción
por !lu*o naural'
e: Co0/dor de Tubin.; La canasa col&adora sosiene la columna de u%in&, cierra el
espacio anular del casin& y permie la circulación acia el (r%ol de producción
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>: =50vu0/ de C/sin.; Permie el acceso al espacio anular enre el u%in& y el casin&'
: Co0/dor de C/sin.; La canasa col&adora @con*uno de cu-a y empaque sosiene
y empaquea la u%er"a de re$esimieno denro del carreel col&ador'
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4: C/sin.; Es una columna de ca-er"a que e$ia el cierre del po#o por derrum%e e
impide la comunicación de una #ona a ora'
i: Tubin.; Se raa de una columna de ca-er"a que sosiene y permie el !lu*o del !luido
que produce la !ormación'
j: C4o?es.; Son accesorios de conrol insalados en el poracoes @enre la salida del
(r%ol y la l"nea de descar&a correspondiene que sir$en para conrolar el caudal de
producción durane la descar&a de !luidos de po#o'
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Ti2os de @rbo0es de N/vid/d
Se&?n di$ersas clasi!icaciones, podemos esa%lecer los si&uienes ipos de (r%oles de
na$idad5
"e acuerdo a su presin de tra!ajo
• Jr%oles de na$idad de %a*a presión
• Jr%oles de na$idad de mediana presión
• Jr%oles de na$idad de ala presión
En campo podemos ideni!icarlos !(cilmene de acuerdo a su n?mero de $(l$ulas
"e acuerdo al tipo de ter#inacin
• Jr%oles de na$idad para erminación simple
• Jr%oles de na$idad para erminación do%le
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• Jr%oles de na$idad para erminación riple
Esa clasi!icación ser( re$isada con mayor dealle en un ac(pie poserior de ese
ra%a*o
Adicionalmene, podemos considerar una clasi!icación en la que e+isan (r%oles de
na$idad ori#onales @que son empleados para poder reali#ar oros ra%a*os en el po#o
sin ener que reirar el (r%ol de na$idad y la l"nea de !lu*o y $ericales'
La clasi!icación es( %asada en las normas API que oma como %ase las caracer"sicas
y especi!icaciones )cnicas de los ca%e#ales de po#o clasi!ic(ndolos en los si&uienes
ipos5
@rbo0 de N/vid/d 2/r/ ter3in/ción si320e
Lle$an %ridas superiores de corrección para un solo ca%e#al de u%er"a donde se insala
una sola columna para producir una sola arena producora sea %a*a, mediana o alapresión para po#o perol"!ero o &as"!ero'
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Un (r%ol de na$idad incluye componenes dise-ados y coordinados apropiadamene
ales como ca%e#ales y col&adores de u%er"a de re$esimieno, ca%e#ales y col&adores
de la u%er"a de producción, $(l$ulas y con*unos de $(l$ulas para el conrol de la
operación uili#ando los insrumenos apropiados y disposii$os para limiar el !lu*o'
Cada (r%ol de na$idad consise de una $ariedad de componenes corrienes que se
ensam%lan en di!erenes !ormas de acuerdo a los requerimienos espec"!icos del po#oB
esos requerimienos incluyen conroles especiales del !lu*o, cierre del mismo,pre$ención de re$enones, m)odos para a-adir maeriales en espacios anulares,
acuación moori#ada de las $(l$ulas y oros similares'
@rbo0 de N/vid/d 2/r/ ter3in/ción dob0e.
Kue es(n consiuidos por los ca%e#ales de u%er"a para insalar dos columnas de
producción y e+ploar simul(neamene dos ni$eles que pueden ser arenas de %a*a,
mediana o ala presión, los dos ni$eles &as"!eros o perol"!eros, o ni$eles com%inadosenre &as"!eros y perol"!eros'
El equipo dual del ca%e#al de po#o de MI proporciona las soluciones $ers(iles,
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rena%les, con!ia%les para los po#os con erminaciones m?liples' Se incorporan los
per!iles es(ndares siempre que sean posi%les'
Los carrees principales de la u%er"a uili#an un perno inernamene soldado con
auó&ena para el alineamieno que elimina la rayecoria posi%le del escape de
mecanismos reraca%les' Esos pernos se dise-an espec"!icamene para no iner!erir
con operaciones de la erminación'
Las suspensiones de la u%er"a es(n disponi%les en una sola pie#a y salen dise-os
para cu%rir odos los panoramas de la erminación del po#o' El ipo de una pie#a de
suspensión de 0D1 uili#a los sellos de ener&i#ación del anillo o de uno mismo en el
cuerpo y sus man&as de la ransición' La erminación con el 0D1 es simple y
económica' El ipo de suspensión CD1 uili#a un sello mec(nicamene ener&i#ado
del elasómero para permiir una presión de /6'=== PSI' Los se&menos de la
suspensión se pueden !uncionar o irar independienemene para permiir el mayor
acceso del po#o'
Los componenes del (r%ol de 4a$idad ales como adaptadores de la cabeza de la
tubería, tes, rebordes, paren las $(l$ulas duales y las $(l$ulas sólidas del %loque que
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es(n disponi%les para erminar el paquee del ca%e#al de po#o'
Para una producción no con$encional de dos ni$eles producores se emplea un (r%ol de
na$idad para erminación simple con adapadores especiales para la producción por el
anular'
@rbo0 de N/vid/d 2/r/ ter3in/ciones tri20es o 30ti20es
Kue se caraceri#an por esar equipadas con res ca%e#as de u%er"a para insalar res
columnas de producción y producir simul(neamene res ni$eles, que pueden ser de
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ala, mediana o %a*a presión, com%inados o simples arenas perol"!eras o &as"!eras'
Ese ipo de (r%oles de na$idad son uili#ados cuando se ienen res disinos ni$eles
producores ara$esados por el mismo po#o, ese (r%ol de na$idad de%e sernecesariamene de ala presión y las arenas normalmene corresponden a5
• Arena superior perol"!era y arenas in!eriores &as"!eras
• ;res arenas producoras &as"!eras
Para odos esos ipos de (r%oles las normas especi!ican ran&os de presiones de
ra%a*o y caudales de producción as" como los di(meros que de%en ser consideradas
en !unción al arre&lo de ca-er"as en el po#o'
$. %UNDAMENTOS DE SE"ARACION DE %LUIDOS
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En la indusria del peróleo y del &as naural, un separador es un cilindro de acero que
por lo &eneral se uili#a para dis&re&ar la me#cla de idrocar%uros en sus componenes
%(sicos, peróleo y &as' Adicionalmene, el recipiene permie aislar los idrocar%uros de
oros componenes indesea%les como la arena y el a&ua'
3ras $eces, cuando se uili#a en planas de raamieno ese equipo se emplea para
separar el &licol, que se usa como desidraane del &as naural, de las na!as que se
condensan denro de las orres de a%sorciónB o, cuando se re!iere al uso de las aminas,
que circulan en conracorriene con el &as naural, los separadores se emplean para
eliminar los componenes (cidos, como el sul!uro de idró&eno y el dió+ido de car%ono
que se a%sor%en en la solución'
>eneralmene, el !lu*o que se o%iene de un yacimieno perol"!ero es de naurale#a
muli!(sica' La separación !"sica de esas !ases es una de las operaciones esenciales
en la producción, raamieno y ranspore de crudos y &ases'
El propósio de un separador l"quido&as es separar corrienes me#cladas de l"quido y
&as de !orma al que se minimice el arrasre de peque-as &oas de l"quido en lacorriene de &as'
La separación &asl"quido se %asa principalmene en las di!erencias de densidad de las
!ases' Un separador am%i)n puede llamarse e+racor ó am%or' Esa erminolo&"a es
empleada sin imporar la !orma que posea dico equipo'
La principal !unción de los separadores de peróleo y &as es la de separar la me#cla en
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dos corrienes una l"quida y ora &aseosaB sin em%ar&o, e+isen equipos que
adicionalmene separan el a&ua del peróleo por lo que se comporan como
separadores ri!(sicos si ales canidades son considera%les'
La presión de operación para los separadores puede $ariar ampliamene' En la mayor"a
de los campos peroleros la presión puede alcan#ar $alores in!eriores a los := psi&'
En operaciones de ala presión en donde no es pr(cico su reducción inmediaa, pues
no se opimi#ar"an las cadenas de compresión del mismo, el iner$alo de presiones
puede esar enre 8== y /0== psi& y la reducción de la presión de%e ser eca en
eapas'
Enre los principales 2rinci2ios de o2er/ción de los separadores es(n5 la &ra$edad,
la !uer#a cenr"!u&a, el momenum, la coalescencia, el e!eco de las placas de!lecoras
del equipo separador, enre oros' El ama-o y $olumen del separador puede $ariar de
acuerdo a las necesidades de operación de la plana'
$.1. %unciones 8ue debe cu320ir un Se2/r/dor
La ener&"a del !luido al enrar al recipiene de%e ser conrolada'
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Las asas de !lu*o de las !ases liquida y &aseosa de%en esar comprendidas denro de
cieros l"mies, que ser(n de!inidos a medida que se analice el dise-o' Eso ace
posi%le que la separación inicial se e!ec?e &racias a las !uer#as &ra$iacionales, las
cuales ac?an so%re esos !luidos'
La ur%ulencia que ocurre en la sección ocupada por el &as de%e ser minimi#ada'
Las !ases l"quidas y &aseosasB lue&o de ser separadas, no pueden $ol$erse a poner en
conaco'
Las salidas de l"quido de%en esar pro$isas de conroles de presión y ni$el'
Las re&iones del separador donde se pueden acumular sólidos de%en en lo posi%le
ener las pro$isiones para la remoción de los mismos'
El separador requiere de $(l$ulas de ali$io para e$iar presiones e+cesi$as'
El separador de%e poseer manómeros, ermómeros y conroles de ni$el'
Es con$eniene que cada recipiene posea %oquillas para inspecciónB para cieras
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
dimensiones la AS.E e+i&e %ocas de $isia @manoles'
$.$. C0/si>ic/ción de 0os se2/r/dores
$.$.1 C0/si>ic/ción 2or con>iur/ción
Los separadores de peróleo y &as pueden ener res con!i&uraciones &enerales5
$erical, ori#onal y es!)rico' Los separadores $ericales pueden $ariar de ama-o de
/= a /0 pul&adas en di(mero y 2 a 6 pies de alura, asa /= a /0 pies en di(mero y
/6 a 06 pies de alura'
Los separadores de peróleo y &as ori#onales son !a%ricados con una con!i&uración
de un solo u%o o con dos u%os' Las unidades de un solo u%o ienen un arma#óncil"ndrico y las unidades de do%le u%o ienen dos arma#ones cil"ndricos paralelos uno
encima del oro' Am%as unidades pueden ser uili#adas para la separación %i!(sica o
ri!(sica'
Los separadores ori#onales pueden $ariar de ama-o de /= a /0 pul&adas en
di(mero y 2 a 6 pies de lar&o, asa /6 o /: pies en di(mero y de := a 7= pies de
lar&o'
Los separadores es!)ricos es(n usualmene disponi%les en 02 o 1= pul&adas asa ::
o 70 pul&adas en di(mero'
$.$.$ C0/si>ic/ción 2or 0/ >unción
Las res con!i&uraciones de separadores es(n disponi%les para operación %i!(sica y
ri!(sica' En las unidades %i!(sicas el &as es separado del l"quido, siendo am%os
descar&ados de manera separada' En los separadores ri!(sicos, el !luido del po#o es
separado en peróleo, &as, y a&ua, los cuales son descar&os de manera separada'
$.$.' C0/si>ic/ción 2or 0/ 2resión de o2er/ción
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
Los separadores de peróleo y &as pueden operar a presiones que $an desde un alo
$ac"o asa 2=== o 6=== lpc'
.ucos de los separadores de &as y peróleo operan en el ran&o de operación de 0= a/6== lpc'
Los separadores pueden ser re!eridos como de %a*a, de media, o de ala presión' Los
separadores de %a*a presión usualmene operan a presiones en el ran&o de /= a 0= lpc
asa /8=006 lpc' Los separadores de presión media usualmene operan a presiones
desde 01= a 06= lpc asa :==7== lpc' Los separadores de ala presión &eneralmene
operan en un amplio ran&o de presión que $a desde 76= a /6== lpc'
$.$.* C0/si>ic/ción 2or /20ic/ción
Se2/r/dor de 2rueb/
Un separador de prue%a es uili#ado para separar y medir los !luidos de un po#o' El
separador de prue%a puede ser re!erido como un pro%ador o $eri!icador de po#o' Los
separadores de prue%a pueden ser $ericales, ori#onales o es!)ricos' Pueden ser
%i!(sicos o ri!(sicos y esar permanenemene insalados o ser por(iles'
Los separadores de prue%a pueden ser equipados con $arios ipos de medidores para
medir el peróleo, &as, yGo a&ua para prue%as de poencial, prue%as de producción
periódicas, prue%a de po#os mar&inales, ec'
Se2/r/dor de 2roducción
Un separador de producción es uili#ado para separar el !luido producido desde un
po#o, un &rupo de po#os, o una locali#ación so%re una %ase diaria o coninua' Los
separadores de producción pueden ser $ericales, ori#onales o es!)ricos' Ellos
pueden ser %i!(sicos o ri!(sicos' El ran&o en ama-o $a desde /0 pul&' asa /6 pies
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en di(mero, con mucas unidades que $an desde 1= pul&' asa /= pies en di(mero'
El ran&o de lon&iud a%arca desde : a 7= pies, con mucos de /= a 2= pies de lar&o'
Se2/r/dor de b/j/ te32er/tur/.
Un separador de %a*a emperaura es uno especial en el cual el !luido del po#o a ala
presión es inroducido en el recipiene a ra$)s de un esran&ulador o $(l$ula reducora
de presión de al manera que la emperaura del separador es reducida
aprecia%lemene por de%a*o de la emperaura del !luido del po#o' La emperaura mas
%a*a en el separador causa la condensación de $apores que de ora manera saldr"an
del separador en esado de $apor' Los l"quidos recuperados requieren la esa%ili#ación
para pre$enir la e$aporación e+cesi$a en los anques de almacenamieno'
Se2/r/dor de 3edición
La !unción de separar los !luidos del po#o en peróleo, &as y a&ua, y medir los l"quidos
puede ser lle$ada a ca%o en un recipiene' Esos recipienes com?nmene son
re!eridos como separadores de medición y es(n disponi%les para operación %i!(sica y
ri!(sica' Esas unidades es(n disponi%les en modelos especiales que los acen
adecuados para la medición precisa de crudos espumosos y pesados' La medición del
l"quido es normalmene lle$ada a ca%o por acumulación, aislamieno, y descar&a de
$ol?menes dados en un comparimieno de medición u%icado en la pare mas %a*a del
recipiene'
Se2/r/dor e0ev/do
Los separadores pueden ser insalados so%re plaa!ormas en o cerca del paio de
anques o so%re plaa!ormas cosa!uera de al !orma que el l"quido pueda !luir desde el
separador acia almacenamieno o recipienes a&uas a%a*o por &ra$edad' Eso permie
operar el separador a la m(s %a*a presión posi%le para capurar la m(+ima canidad de
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
l"quido minimi#ando la p)rdida de &as y $apor acia la amós!era o acia el sisema de
&as a %a*a presión'
Se2/r/dores 2or et/2/s
Cuando el !luido producido es pasado a ra$)s de m(s de un separador con los
separadores en serie, los separadores son re!eridos como separadores por eapa'
$.$.& C0/si>ic/ción 2or e0 2rinci2io uti0i7/do 2/r/ 0/ se2/r/ción 2ri3/ri/
Los separadores pueden ser clasi!icados de acuerdo al m)odo uili#ado para lle$ar a
ca%o la separación primaria en el separador'
Di>erenci/ de densid/d u/
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a)A
C
I)a+'$
Ca($ de d(*e++(,n Ca($ de e!$+(dad
:;!"!a de +$n'*a)*es(,n de as-a!(da de! as
:;!"!a de a!(($
E
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
• Sección A
• Sección
• Sección C
• Sección D
Sección A9 Se2/r/ción "ri3/ri/
Esa sección sir$e para la separación del mayor $olumen de l"quidos de la me#cla
mediane la reducción de la ur%ulencia a ra$)s de un cam%io de dirección que
e+perimena el l"quido que in&resa por la enrada al cocar con el (n&ulo de impaco o
placa des$iadora, a parir del cual se impare un mo$imieno circular de &ran $elocidad
para lue&o pasar a la sección de separación secundaria con $elocidad reducida' Ele!eco de la $elocidad circular es el que deermina el &rado de eliminación de las
par"culas l"quidas con una separación parcial de la !ase &aseosa que es compleada en
la sección secundaria'
En los separadores ori#onales y es!)ricos se colocan disposii$os de des$iación para
lle$ar a ca%o ese !enómeno con el minimo reorno de l"quido'
La !i&ura muesra dos disposii$os %(sicos de des$iadores que son com?nmeneusados5
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
arrasrada por el &as y que cae a la sección de acumulación' El &as m(s puro pasa por
el e+racor de nie%la para ser orienada acia una sección $ac"a del separador y de
ese a las salidas del &as' La e!iciencia de separación de esa sección depende
principalmene de las propiedades del &as, el ama-o de las par"culas l"quidas y el
&rado de ur%ulencia del &as que en el inerior del separador es conrolada por
accesorios denominados rompeolas o mediane la esa%ili#ación de la me#cla
a-adiendo a la corriene de peróleo adii$os qu"micos esa%ili#adores'
A menudo se reduce al m"nimo el !acor de ur%ulencia con la disposición de la enrada
y el dise-o de insalación apropiados de los conducos de alineamieno, so%re odo en
separadores ori#onales es necesario insalar rompe olas, que son simplemene
des$iadores $ericales que !ranquean la iner!ace &asliquido perpendicular al !lu"do la
espuma en la iner!ace puede ocurrir como %ur%u*as de &as que salen !uera del l"quido'
La espuma puede ser esa%ili#ada a-adiendo susancias qu"micas en la enrada'
.uy a menudo una solución m(s e!eci$a es !or#ar a que la espuma pase a ra$)s de
una serie de placas paralelas inclinadas en la !i&ura si&uiene ayuda a unir las %ur%u*as'
;am%i)n es pr(cica com?n incluir un disposii$o para romper remolinos la !i&ura para
e$iar que ese se desarrolle, cuando la $(l$ula de salida del l"quido es) a%iera' Elremolino puede sacar el &as de la sección de $apor y rein&resar por la salida del
l"quido'
DISP3SI;I93 DE PLACAS PARALELA
DIS"OSITI=O "ARA E=ITAR REMOLINOS
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
Sección C9 Sección de Co/0escenci/
Es la sección donde se elimina al m(+imo las &oas m(s
peque-as de l"quido, /= micrones, que an quedado en la
corriene de &as despu)s de que la me#cla a pasado por lasdos aneriores secciones' El principio de !uncionamieno del
e+racor es( %asado en el e!eco del coe de %ur%u*as en la
super!icie me(lica del e+racor donde se ori&ina !uer#as
cenr"!u&as que acen !uncionar al e+racor de nie%la para
reducir el conenido de l"quido impre&nado en el &as en una
proporción de ='/ &alG.PC&as' Los separadores en &eneral
pueden esar equipados con res ipos de e+racores que
son5
o Los de serpenines de alam%re'
o Los modelos ipo palea'
o
Los modelos de plaos conc)nricos'
PRODUCCION PETROLERA 37
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
Durane ese proceso la e!iciencia de los e+racores es !unción de la $elocidad de
circulación de la me#cla en el inerior del equipo, por lo que si esas $elocidades no son
apropiadas, de acuerdo con las presiones de separación, un porcena*e de par"culas
l"quidas coninuar(n en la me#cla sin la posi%ilidad de coesionarse para caer por
&ra$edad a la sección de acumulación'
En cieras siuaciones, no es acepa%le que &oas muy !inas de la !ase l"quida sean
arrasradas en la !ase &aseosa, por ello es necesario que, por coalescencia, ales &oas
!inas alcancen un ama-o lo su!icienemene &rande para separarse por &ra$edadB para
lo&rarlo se ace necesario ener elemenos como los eliminadores de nie%la o mallas
Los ti2os de e0i3in/dor de nieb0/
TI"O MALLA
La e!eci$idad de esos e+racores depende !undamenalmene de la $elocidad del&asB
si esas $elocidades son %a*as, la nie%la solamene iene a ir a ra$)s de la red sin que
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Tipos de Extractores de Niebla
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
las &oas se unan o se empapen en el e*ido de alam%re'
TI"O "ALETA
Los eliminadores de nie%la ipo palea, son un con*uno de placas onduladas y paralela
enre si' Esa disposición ace que el !lu*o de nie%la su!ra consanes cam%ios
direccionales, al mismo iempo ace que peque-as &oas de l"quido se adieran a la
super!icie de las paleas' La unión de esas &oas peque-as !orma &oas mayores
capaces de caer inicialmene a un puno de recolección y lue&o a la sección de
acumulación de l"quidos'
TI"O CICLON
Los eliminadores cenr"!u&os de nie%la, Fi&ura separan las &oas l"quidas por !uer#a
cenri!u&a, esos pueden ser m(s e!iciene que los aneriores y menos suscepi%les a
o%sruirseB sin em%ar&o, no son com?nmene usados en operaciones de producción,
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Los eliminadores de paletas
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
de%ido a que la e!iciencia es sensi%le a peque-os cam%ios de !lu*oB adem(s, requieren
una presión relai$amene &randes para crear una !uer#a cenr"!u&a'
Sección D9 -on/ Co0ector/ de 068uido
Es la sección donde se descar&a y se almacena los l"quidos separados' De%e
ener la su!iciene capacidad para almacenar y manener $ol?menes consanes sin el
peli&ro de re%alses por e!eco de incremenos de !lu*o o ca"da de las par"culas l"quidas'
Para ese e!eco esa equipada de accesorios ales como rompeolas para e$iar esas
ur%ulencias, !loadores, pur&as y los conroles de ni$el para e$iar re%alses de l"quido'
$.&. Accesorios internos de un se2/r/dor
1. Se cuena con un recipiene o carcasa de acero cuyo ama-o depende de la
capacidad requerida' El espesor de ese casco de acero depende de la presión a la cual
se a dise-ado'
$. E+ise un espacio en el !ondo del recipiene para la deposición del l"quido'
'. Se iene un espacio en la pare superior del recipiene para que el &as !luya despu)s
PRODUCCION PETROLERA 40
Tipos de Rompe - Vórtices
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
que ocurre la separación de los l"quidos'
*. May una salida para el l"quido cerca del !ondo del separador' En esa salida se insala
una $(l$ula auom(ica @$(l$ula de conrol de ni$el, la cual puede a%rirse cuando elni$el de l"quido lle&a a un ni$el predeerminado denro del separador y cerrarse cuando
dico ni$el a %a*ado asa oro puno predeerminado, ó permiir un !lu*o coninuo
lo&rando que el ni$el de l"quido se encuenre en un ni$el !i*o predeerminado'
&. Se cuena con una cone+ión de drena*e en el !ondo del recipiene con una $(l$ula
anual' Al a%rirse la $(l$ula, se drenan las acumulaciones de a&ua, arena y sedimenos
del !ondo del recipiene'
#. Se iene un $isor de ni$el en el e+erior del separador para o%ser$ar en donde se
encuenra el ni$el de l"quido denro del recipiene'
). May una l"nea de salida de &as en la pare superior del recipiene que $a al sisema
colecor de &as' En esa l"nea se encuenran una $(l$ula de conrol de presión y una
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
$(l$ula de $eneo, am%as se a*usan para manener la presión deseada en el separador'
+. En la pare superior del separador se cuena con un sisema que e$ia que la presión
sea e+cesi$amene superior a la presión de operación' Eso puede consisir en una$(l$ula de se&uridad o ali$io, am%i)n llamada de rele$o, y un disco rompi%le' ;al
siuación puede aparecer como resulado del mal !uncionamieno de la $(l$ula de
conrol @de ni$el yGo presión'
,. E+isen cone+iones para la inyección de qu"mica aniespumane y desemulsi!icane,
los cuales en cieras ocasiones se acen necesarios para me*orar la separación'
1. ;am%i)n se cuenan con cone+iones para manómeros y ermómeros, mediane loscuales el operador puede conocer las condiciones a las cuales se esa reali#ando la
separación'
11. Un disposii$o adicional, el cual es usado para acer mas e!eci$a la separación es
el e+racor o eliminador de nie%la, aunque e+isen mucas $arianes, el m(s usado es
el llamado “malla”, que consise en un e*ido de maeriales me(licos que proporciona
una &ran super!icie al !lu*o de &as ?medo' El o%*ei$o de ese disposii$o radica en que
se !ormen &oas de condensado en la super!icie de la malla me(lica cuando pasa el&as ?medo a ra$)s de ella y $uel$an a caer en el l"quido que se encuenra en el !ondo
del separador'
$.#. %unciones de 0os e8ui2os internos
Los accesorios inernos de un separador son los que acen posi%le la separación
primaria de la me#cla &asliquido, me*oran la disri%ución del !luido que enra,
disminuyen la ur%ulencia y reduce el arrasre de l"quido por el &as y el arrasre de &aspor el l"quido que sale del separador' Denro de los accesorios enconramos5
0':'/ Placas de coque
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
Las placas de coque son uili#adas en la enrada del separador para e!ecuar la
separación primariaB la corriene enrane de !luido coca conra la super!icie de la
placa, donde al&unas peque-as &oas de l"quido se a&lomeran y descienden como
&oas m(s &rande, lle$(ndose a ca%o el principio de separación por &ra$edad en el cual
se apro$eca la !uer#a &ra$iaoria que ac?a so%re la par"cula arrasrada por el &as'
0':'0 Placas alienadoras de !lu*o
Al&unos equipos es(ndar se le incluyen un disposii$o en la enrada, !a%ricado con
plancas paralelas colocadas en !orma de *aula, para disminuir las ur%ulencias
producidas por la placa de coque, o la !uer#a cenr"!u&a resulane de una enrada
an&encial'
0':'1 Eliminadores de ne%lina
Los eliminadores de ne%lina pueden ser mallas me(licas o pl(sicas, son l(minas
dispuesas en espiral, en #i& #a& o cualquier !orma comple*a con el !in de que el !luido
que pase por ella encuenre el mayor n?mero o%s(culos y as" lo&re arapar las &oas
de l"quidos que an sido arrasradas por el &as'
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
Los si&uienes ipos de eliminadores de nie%la son los m(s comunes5
;ipo de aleas
Los eliminadores de nie%la de alea son usados para separar &as de las &oias de
l"quido arrasradas, cuando ienen un ama-o de /= micrones o mayor' .ucos
!a%ricanes ase&uran un /== por cieno de remoción de las &oias y a menudo es
com?n una &aran"a de arrasre que no e+cede /1,18 lGm 1 @=,/ &alG..PC4' La
e!iciencia de esas unidades disminuye r(pidamene con la presencia de par"culas de
un ama-o m(s peque-o que /= micrones' Aun cuando la alea de coque es una
elección me*or que los eliminadores de nie%la de malla de alam%re, en presencia de
par"culas sólidas, la e!iciencia de la primera se reduce am%i)n su%sancialmene
cuando se encuenran par"culas sólidas peque-as en la ausencia de l"quidos' A
di!erencia de las unidades de malla de alam%re, el drena*e de l"quido en los
eliminadores de nie%la ipo alea ocurre !uera del !lu*o del &as, elimin(ndose el
rearrasre del l"quido' La e!iciencia de una unidad ipo alea depende eneramene de
las con!i&uraciones indi$iduales de la alea, el anco y pro!undidad de los colecores de
l"quido y el espacio enre las aleas' La ca"da de presión allada en ales unidades $ar"a
normalmene enre 6/6 cm @0: pul&' de a&ua, dependiendo del ama-o de la unidad'
;ipo malla de alam%re
Moy en d"a se usan !recuenemene los eliminadores de nie%la que conienen una malla
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
e*ida de alam%re' El dise-o de malla de alam%re, es( considerado como poseedor de
una e!icacia de remoción de las m(s alas y se pre!iere a los oros ipos de%ido a su
%a*o coso de insalación' Cam%iando el espesor de la almoadilla, puede mane*ar
$arios &rados de arrasre requeridos en la operación' Un arrasre de l"quido menor que
/1,18 lGm1 @=,/ &alonesG..PC4 de &as puede lo&rarse con un eliminador de nie%la de
malla de alam%re de%idamene dise-ado' Dependiendo de la operación, iene una ca"da
de presión muco m(s %a*a que el eliminador de nie%la ipo alea' Un mar&en de ca"da
de presión de 0,62 06,2 cm @//= pul&adas de a&ua es normalmene o%ser$ado para
$arias condiciones de car&as de l"quido y $apor' Ese ipo de eliminador de nie%la es(
considerado como alamene e!eci$o si la $elocidad del $apor puede manenerse enre
12, 6 mGse& @/=/6 pieGs' Una des$ena*a de las unidades ipo malla de alam%re conrespeco a los oros, es que si ay sólidos pe&a*osos en la corriene de &as el sisema
es m(s propenso a o%sruirse' Aun cuando el ama-o y calidad del sisema de malla de
alam%re $ar"a ampliamene, el alam%re m(s com?nmene usado iene una densidad en
masa de apro+imadamene =,/
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
;ipo cenr"!u&o
El principio de la !uer#a cenr"!u&a puede ser usado con )+io, al dise-ar al&unos
elemenos del eliminador de nie%la, para separar el &as de las &oias de l"quido
arrasradas'
El uso de separadores cenr"!u&os es pre!erido cuando se encuenra una separación
di!"cil, eso es enre un &as de ala densidad =,/6 &Gcm1 @unas /= l%Gpie1' o m(s y l"quido
de %a*a densidad =,28 &Gcm1 @unas 1= l%Gpie1 o menos y cuando es olera%le una ca"da
de presión ala' De%ido a la ala $elocidad a ra$)s del u%o cenr"!u&o, de%e enerse
cuidado cuando se consruyen esos u%os para que soporen una asa ala de des&ase
a%rasi$o' De%e usarse acero de aleación especial resisene al des&ase para la
consrucción de las pares cr"icas de los u%os cenr"!u&os' Aun cuando los
separadores cenr"!u&os $ericales son muy comunes, para aorrar espacio, para asas
alas de !lu*o se pre!iere una con!i&uración ori#onal para e$iar pro%lemas de $i%ración
que pueden allarse en la u%er"a' Un elemeno de coque puede usarse a $eces con
e!eci$idad delane de esas unidades cenr"!u&as para o%ener me*or separación'
Separadores de !ilro
El aumeno en la demanda de &as de me*or calidad @con arrasre de &oias de ama-o
menor que 6 micrones a aumenado dram(icamene el uso de separadores de !ilro
durane los ?limos a-os' Los separadores de !ilro usan el principio de a&lomeración de
&oias de l"quido en un medio !ilrane se&uido por un elemeno eliminador de nie%la' El
a&lomerador m(s com?n y e!iciene es( compueso de un !ilrado u%ular de !i%ra de
$idrio el cual es capa# de reener las par"culas de l"quido asa ama-os de su%
micrones' El &as !luye denro de la pare superior del empaque de !ilro, pasa a ra$)sde los elemenos y lue&o $ia*a acia a!uera a ra$)s de los u%os' Las par"culas
peque-as, secas, son reenidas en los elemenos !ilranes y el l"quido se a&luina para
!ormar par"culas m(s &randes'
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
$.). Accesorios eternos de un se2/r/dor
Dis2ositivos de Seurid/d.
Los disposii$os de se&uridad que normalmene se insalan en los separadores son una
$(l$ula de ali$io y un disco de rupura' La $(l$ula de ali$io es usada para ali$iar la
presión del separador por de%a*o de la presión de puno de rupura del disco'
Siste3/ de =enteo.
Es(n !ormados por medidores de presión en el recipiene, $(l$ula de %loqueo, $(l$ula
de $eneo y sus respeci$os sisemas de u%er"as' Esos sisemas se encar&an de
en$iar el &as conenido en el recipiene a sisemas recolecores o mecurrios para
descar&arlo al am%iene' ;odos los ipos de separadores de%en ser pro$isos con
ser$icios proecores de so%represión de acuerdo a los requerimienos de las normas
AS.E @American Sociey .ecanical En&ineer , Sociedad Americana de In&enieros
.ec(nicos'
Dren/jes.
Son empleados para descar&ar los sólidos acumulados en el !ondo del separador a lo
lar&o del iempo'
!oc/s de =isit/.
Son uili#adas para super$isión, manenimieno del recipiene y posi%les reparaciones
en caso de !allas' Son colocadas a un lado del separador, aunque en separadores
$ericales de%en a&re&arse al&unas a di$ersas aluras del mismo y en ocasiones incluso
en el ope del recipiene' Son circulares y sus dimensiones $ar"an de acuerdo al ama-odel separador, se su&ieren %ocas de 02 pul&adas con la implemenación de a&arraderos
para !aciliar la inspección'
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
Siste3/ de Contro0 de un Se2/r/dor.
E+isen dos !unciones au+iliares las cuales de%en reali#ar los separadores de peróleo y
>as, las cuales son5
1. M/ntener 0/ 2resión de o2er/ción en e0 se2/r/dor. Para que un separador de
crudo y &as realice sus !unciones, la presión en el separador de%e manenerse de modo
que el l"quido y el &as puedan ser descar&ados en sus respeci$os sisemas de
recolección' La presión es manenida mediane el uso de una $(l$ula de conrapresión
de &as en cada separador, o con una $(l$ula maesra que conrola la presión en una
%aer"a de dos o m(s separadores' La $(l$ula de conrapresión en la l"nea del &as se
insala a&uas a%a*o del separador y &eneralmene a una disancia cora de )l'
$. M/ntener un cierre 068uido en e0 se2/r/dor. A !in de manener el l"quido en el
recipiene el iempo de reención necesario para que ocurra la separación de las
%ur%u*as de &as presenes en el l"quido, as" como manener la presión en el separador,
de%e a%er un cierre de l"quido en la pare in!erior del recipiene' Ese cierre pre$iene
p)rdidas de &as por la l"nea de l"quidoB para lo&rarlo, se requiere un conrolador de ni$el
l"quido, una $(l$ula conroladora de ni$el, un inerrupor de %a*o ni$el y uno de alo ni$el
y una $(l$ula de %loqueo'
El conrolador auom(ico de la descar&a de l"quido de la sección in!erior del separador
es conocido como el conrol de ni$el' El !uncionamieno no es nada complicado pues
consise en un cierre o a%erura de la $(l$ula conroladora de ni$el, de manera que el
l"quido se manen&a enre un ni$el m(+imo y oro m"nimo preesa%lecidos o en un puno
espec"!ico'
El inerrupor de alo ni$el consise en un inerrupor que ac?a cuando el conrolador de
ni$el se a$er"a y el l"quido si&ue su%iendo, en esos casos el inerrupor que se
encuenra un poco m(s arri%a que el conrolador es quien en$"a la se-al de alarma a la
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
$(l$ula de %loqueo'
Los separadores podr"an ser pro$isos con uno o m(s conroladores de ni$el' En los
%i!(sicos, usualmene un conrolador en la sección de acumulación de l"quido aci$a una$(l$ula de descar&a para manener los requerimienos de ni$el e+i&idos' Para las
cone+iones de insrumenos con el recipiene se requieren %oquillas cuyo di(mero sea
de H ó O de pul&adas'
$.+. =50vu0/s
.ucos ipos de $(l$ulas son uili#adas en los m?liples, pero esas mismas $(l$ulas
pueden ser usadas para mucas aplicaciones en la producción perolera' Una $(l$ulase puede de!inir como un aparao mec(nico con el cual se puede iniciar, deener o
re&ular la circulación @paso de l"quidos o &ases mediane una pie#a mo$i%le que a%re,
cierra u o%sruye en !orma parcial uno o m(s ori!icios o conducos'
Las $(l$ulas son unos de los insrumenos de conrol m(s esenciales en la indusria'
De%ido a su dise-o y maeriales, las $(l$ulas pueden a%rir y cerrar, conecar y
desconecar, re&ular, modular o aislar una enorme serie de l"quidos y &ases, desde los
m(s simples asa los m(s corrosi$os o ó+icos' Sus ama-os $an desde una !racciónde pul&ada asa 1= ! @< m o m(s de di(mero' Pueden ra%a*ar con presiones que $an
desde el $ació asa mas de 0==== l%Gin @/2= .pa y emperauras desde las
crio&)nicas asa /6== QF @8/6 QC' En al&unas insalaciones se requiere un sellado
a%soluoB en oras, las !u&as o escurrimienos no ienen imporancia'
La pala%ra !lu*o e+presa el mo$imieno de un !luido, pero am%i)n si&ni!ica para
nosoros la canidad oal de !luido que a pasado por una sección deerminada de un
conduco' Caudal es el !lu*o por unidad de iempoB es decir, la canidad de !luido que
circula por una sección deerminada del conduco en la unidad de iempo'
$.+.1 "/rtes b5sic/s de un/ v50vu0/
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
Cuer2o o C/rc/7/5 es el que ac?a como apoyo de los oros componenes presenes
en las $(l$ulas'
Un e0e3ento de cierre 3óvi05 el cual resrin&e o deiene la ma&niud del !lu*o a ra$)s
de la $(l$ula'
Un v5st/o o v/ri00/5 es el que &ira o mue$e el elemeno de cierre mó$il, sin que se
presene !u&a'
Un bonete5 es el que cu%re el ori!icio del cual sale el $(sa&o'
Un/ c/j/ de e32/8ue5 que es el sello en el puno de enrada del $(sa&o a ra$)s del
%onee'
$.+.$ C/teor6/s de v50vu0/s.
De%ido a las di!erenes $aria%les, no puede a%er una $(l$ula uni$ersalB por ano, para
sais!acer los cam%ianes requisios de la indusria se an creado innumera%les dise-os
y $arianes con el paso de los a-os, con!orme se an desarrollado nue$os maeriales';odos los ipos de $(l$ulas recaen en nue$e cae&or"as5 $(l$ulas de compuera,
$(l$ulas de &lo%o, $(l$ulas de %ola, $(l$ulas de mariposa, $(l$ulas de apriee, $(l$ulas
de dia!ra&ma, $(l$ulas de maco, $(l$ulas de reención y $(l$ulas de desao&o @ali$io'
$.+.' =50vu0/s de co32uert/.
La $(l$ula de compuera es de $uelas m?liples, en la cual se cierra el ori!icio con un
disco $erical de cara plana que se desli#a en (n&ulos recos so%re el asieno @!i&ura'
0'16'
Reco3end/d/ 2/r/
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
%iur/. $.'&' 9(l$ula de compuera' 1+
$.+.* =50vu0/s de t/2ón
La $(l$ula de apón es de de $uela, que conrola la circulación por medio de unmaco cil"ndrico o cónico que iene un a&u*ero en el cenro, que se puede mo$er de la
posición a%iera a la cerrada mediane un &iro de
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
Para canidad m"nima de !luido arapado en la u%er"a'
=ent/j/s
• Ala capacidad'
• a*o coso'
• Cierre erm)ico'
• Funcionamieno r(pido'
Desvent/j/s
• Requiere ala orsión @par para accionarla'
• Des&ase del asieno'
• Ca$iación con %a*a ca"da de presión'
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
%iur/. $.'#' 9(l$ula de apón' 1+
$.+.& =50vu0/s de 0obo
Una $(l$ula de &lo%o es de $uelas m?liples, en la cual el cierre se lo&ra por medio de
un disco o apón que cierra o cora el paso del !luido en un asieno que suele esar
paralelo con la circulación en la u%er"a @!i&ura' 0'17'
Reco3end/d/ 2/r/
Esran&ulación o re&ulación de circulación' Para accionamieno !recuene'
Para core posii$o de &ases o aire'
Cuando es acepa%le ciera resisencia a la circulación'
=ent/j/s
o Esran&ulación e!iciene con esiramieno o erosión m"nimos del disco o asieno'
o Carrera cora del disco y pocas $uelas para accionarlas, lo cual reduce el iempo y
des&ase en el $(sa&o y el %onee'
Conrol preciso de la circulación'
Disponi%le con ori!icios m?liples'
Desvent/j/s
• >ran ca"da de presión'
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
• Coso relai$o ele$ado'
%iur/. $.+.&' 9(l$ula de &lo%o' 1+
$.+.# =50vu0/s de bo0/
Las $(l$ulas de %ola son de de $uela, en las cuales una %ola aladrada &ira enre
asienos el(sicos, lo cual permie la circulación direca en la posición a%iera y cora el
paso cuando se &ira la %ola
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
=ent/j/s
• a*o coso'
• Ala capacidad'
• Core %idireccional'
• Circulación en l"nea reca'
• Pocas !u&as'
• Poco manenimieno'
• 4o requiere lu%ricación'
• ;ama-o compaco'
• Cierre erm)ico con %a*a orsión @par'
Desvent/j/s
• Caracer"sicas de!icienes para esran&ulación'
• Ala orsión para accionarla'
• Suscepi%le al des&ase de sellos o empaqueaduras'
• Propensa a la ca$iación'
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
%iur/. $.'+' 9(l$ula de %ola' 1+
$.+.) =50vu0/s de 3/ri2os/
La $(l$ula de mariposa es de de $uela y conrola la circulación por medio de un
disco circular, con el e*e de su ori!icio en (n&ulos recos con el senido de la circulación
Reco3end/d/ 2/r/
Ser$icio con aperura oal o cierre oal' Ser$icio con esran&ulación'
Para accionamieno !recuene'
Cuando se requiere core posii$o para &ases o l"quidos'
Cuando solo se permie un m"nimo de !luido arapado en la u%er"a' Para %a*a ca"da de
presión a ra$)s de la $(l$ula'
=ent/j/s
• Li&era de peso, compaca, %a*o coso'
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
• Requiere poco manenimieno'
• 4umero m"nimo de pie#as mó$iles'
• 4o iene %olas o ca$idades'
• Ala capacidad'
• Circulación en l"nea reca'
• Se limpia por si sola'
Desvent/j/s
• Ala orsión @par para accionarla'
• Capacidad limiada para ca"da de presión'
• Propensa a la ca$iación'
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
%iur/. $.',' 9(l$ula de mariposa'
$.+.+ =50vu0/s de di/>r/3/
Las $(l$ulas de dia!ra&ma son de $uelas m?liples y e!ec?an el cierre por medio de un
dia!ra&ma !le+i%le su*eo a un compresor' Cuando el $(sa&o de la $(l$ula ace
descender el compresor, el dia!ra&ma produce sellamieno y cora la circulación @!i&ura'
0'2='
Reco3end/d/ 2/r/
Ser$icio con aperura oal o cierre oal' Para ser$icio de esran&ulación'
Para ser$icio con %a*as presiones de operación'
=ent/j/s
• a*o coso'
• 4o ienen empaqueaduras'
• 4o ay posi%ilidad de !u&as por el $(sa&o'
• Inmune a los pro%lemas de o%srucción, corrosión o !ormación de &omas en los
producos que circulan'
Desvent/j/s
• Dia!ra&ma suscepi%le de des&ase'
• Ele$ada orsión al cerrar con la u%er"a llena'
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
%iur/. $.+.+' 9(l$ula de dia!ra&ma 1+'
$.+., =50vu0/s de /2riete
La $(l$ula de apriee es de $uelas m?liples y e!ec?a el cierre por medio de uno o mas
elemenos !le+i%les, como dia!ra&mas o u%os de cauco que se pueden aprear u
oprimir enre si para corar la circulación @!i&ura' 0'2/'
Reco3end/d/ 2/r/ Ser$icio de aperura y cierre' Ser$icio de esran&ulación'
Para emperauras moderadas'
=ent/j/s
a*o coso'
• Poco manenimieno'
• 4o ay o%srucciones o %olsas inernas que la o%sruyan'
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
• Dise-o sencillo'
• 4o corrosi$a y resisene a la a%rasión'
Desvent/j/s
• Aplicación limiada para $ac"o'
• Di!"cil de deerminar el ama-o'
%iur/. $.*1' 9(l$ula de apriee'
$.+.1 =50vu0/s de retención
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
las presiones en el sisema de u%er"a' Como am%os ipos se uili#an en com%inación
con $(l$ulas de conrol de circulación, la selección de la $(l$ula, con !recuencia, se
ace so%re la %ase de las condiciones para seleccionar la $(l$ula de conrol de
circulación'
=50vu0/s de retención
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
Cuando ay cam%ios !recuenes de circulación en la u%er"a'
Para uso con $(l$ulas de &lo%o y an&ulares'
Para uso cuando la ca"da de presión a ra$)s de la $(l$ula no es pro%lema'
=ent/j/s
• Recorrido m"nimo del disco a la posición de aperura oal'
• Acción r(pida'
=50vu0/s de retención de0 co0u32io.
Esa $(l$ula iene un disco em%isa&rado o de carnela que se a%re por compleo con la
presión en la u%er"a y se cierra cuando se inerrumpe la presión y empie#a la
circulación in$ersa' May dos dise-os5 uno en T que iene una a%erura de acceso en el
cuerpo para el esmerilado !(cil del disco sin desmonar la $(l$ula de la u%er"a y un ipo
de circulación en l"nea reca que iene anillos de asieno reempla#a%les'
Reco3end/d/ 2/r/
Cuando se necesia resisencia m"nima a la circulación'
Cuando ay cam%ios poco !recuenes del senido de circulación en la u%er"a' Para
ser$icio en u%er"as que ienen $(l$ulas de compuera'
Para u%er"as $ericales que ienen circulación ascendene'
=ent/j/s
• Puede esar por compleo a la $isa'
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
• La ur%ulencia y las presiones denro de la $(l$ula son muy %a*as'
• El disco en T se puede esmerilar sin desmonar la $(l$ula de la u%er"a'
=50vu0/ de retención de 3/ri2os/
Una $(l$ula de reención de mariposa iene un disco di$idido em%isa&rado en un e*e en
el cenro del disco, de modo que un sello !le+i%le su*eo al disco ese a 26Q con el
cuerpo de la $(l$ula, cuando esa se encuenra cerrada' Lue&o, el disco solo se mue$e
una disancia cora desde el cuerpo acia el cenro de la $(l$ula para a%rir por
compleo'
Reco3end/d/ 2/r/
Cuando se necesia resisencia m"nima a la circulación en la u%er"a' Cuando ay
cam%ios !recuenes en el senido de la circulación'
Para uso con las $(l$ulas de mariposa, maco, %ola, dia!ra&ma o de apriee'
=ent/j/s
El dise-o del cuerpo se presa para la insalación de di$ersos ipos de camisas de
asieno'
.enos cososa cuando se necesia resisencia a la corrosión'
Funcionamieno r(pido'
La sencille# del dise-o permie consruirlas con di(meros &randes'
Se puede insalar $irualmene en cualquier posición'
$.%.&& Válvulas de desa'ogo (alivio)
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
Una $(l$ula de desao&o @!i&' 0'21 es de acción auom(ica para ener re&ulación
auom(ica de la presión' El uso principal de esa $(l$ula es para ser$icio no
comprimi%le y se a%re con leniud con!orme aumena la presión, para re&ularla'
La $(l$ula de se&uridad es similar a la $(l$ula de desao&o y se a%re con rapide# con
un salo para descar&ar la presión e+cesi$a ocasionada por &ases o l"quidos
comprimi%les'
El ama-o de las $(l$ulas de desao&o es muy imporane y se deermina mediane
!órmulas espec"!icas'
Para lo&rar su o%*ei$o de%en cumplir los si&uienes pasos5
/' A%rir a la presión a la cual !ueron cali%radas'
0' Descar&ar el e+ceso de !lu*o causado por la condición de so%represión'
1' Cerrar erm)icamene una $e# que la condición de emer&encia o so%represión aya
erminado, e$iando las p)rdidas de produco y condición de peli&ro'
Esas !unciones de%er(n repeirse en !orma con!ia%le y consisene cada $e# que elproceso lo requiera'
Reco3end/d/ 2/r/
Sisemas en donde se necesia una &ama predeerminada de presiones'
=ent/j/s
•
a*o coso'
• 4o se requiere poencia au+iliar para la operación'
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
%iur/. $.*'' 9(l$ula de desao&o @ali$io' 1+
$.+.1$ =50vu0/ de contro0.
La $(l$ula auom(ica de conrol &eneralmene consiuye el ?limo elemeno en un la#o
de conrol insalado en la l"nea de proceso y se compora como un ori!icio cuya sección
de paso $aria coninuamene con la !inalidad de conrolar un caudal en una !orma
deerminada'
.+.1$.1 "/rtes de 0/ v50vu0/ de contro0.
Las $(l$ulas de conrol consan %(sicamene de dos pares que son5 la pare mori# o
acuador y el cuerpo'
Actu/dor 5 el acuador am%i)n llamado accionador o moor, puede ser neum(ico,
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
el)crico o idr(ulico, pero los m(s uili#ados son los dos primeros, por ser las m(s
sencillas y de r(pida acuaciones' Apro+imadamene el
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
El a&ua emulsionada le proporciona al peróleo un $olumen adicional al ranspore as"
como propiedades corrosi$as, el cual se $e re!le*ado en la reducción de la $ida ?il de
los equipos de proceso' De%ido a eso, es necesario aplicar un proceso de
desidraación y desalado'
La coalescencia y el proceso de sedimenación del a&ua emulsionada en el crudo es(n
a!ecados principalmene por la $iscosidad del crudo, adem(s sea reporado que la
$iscosidad es uno de los !acores que conrolan la esa%ilidad de la emulsión en el
peróleo siendo m(s imporane en crudos pesados'
'.1. L/ >or3/ción de 0/ e3u0sión
Una emulsión es un sisema eero&)neo @una !ase, dos componenes consisene por
lo menos en un l"quido inmisci%le @a&ua disperso "nimamene en oro @peróleo %a*o la
!orma de &oas'
Al agua se la denomina fase dispersa y al petrleo fase continua'
E+isen res requisios esenciales para !ormar una emulsión5
Dos l"quidos inmisci%les, como el a&ua y el aceie'
Su!iciene a&iación para dispersar uno de los l"quidos en peque-as &oas en el oro'
Un a&ene emulsionane para esa%ili#ar las &oas dispersas en la !ase conin?a'
'.$. C0/si>ic/ción de e3u0siones
E3u0siones invers/9 Son las que la !ase dispersa es una susancia idro!"lica @a&ua y
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
la !ase coninua es lipo!"lica @crudo' Esas emulsiones suelen denominarse con la
a%re$iaura G3'
A&ua en Aceie'
E3u0siones direct/s9 son aquellas en las que la !ase dispersa es una susancia
lipo!"lica @crudo y la !ase coninua es idro!"lica @a&ua' Esas emulsiones suelen
denominarse 3G'
Aceie en A&ua'
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E3u0siones 30ti20es9 son las que como !ase dispersa coniene una emulsión in$ersa
y la !ase coninua es un l"quido acuoso o $ice$ersa' Esas emulsiones se conocen comoG3G y 3GG3'
A&ua en Aceie en A&ua'
Aceie en A&ua en Aceie'
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/' Las propiedades de la !ase coninua
0' La relación enre la !ase inerna y la e+erna
1' El ama-o de par"cula de la emulsión
2' La relación enre la !ase coninua y las par"culas @incluso las car&as iónicas
6' Las propiedades de la !ase disconinua'
En una emulsión deerminada, las propiedades dependen del l"quido que !orme la !ase
e+erna, o de si la emulsión es oleoacuosa o idrooleosa' El ipo de emulsión que
resule depende5
/' Del ipo, canidad y calidad del emulsi$o
0' De la ra#ón enre in&redienes
1' Del orden en que se a-aden los in&redienes al me#clarlos'
La dispersa%ilidad @solu%ilidad de una emulsión es deerminada por la !ase coninuaB si
la !ase coninua es idrosolu%le, la emulsión puede ser diluida con a&ua, si la !ase
coninua es oleosolu%le, la emulsión se puede disol$er en aceie' La !acilidad con que
se puede disol$er una emulsión se puede aumenar si se reduce la $iscosidad de la
emulsión'
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
La $iscosidad de una emulsión cuando ay e+ceso de !ase coninua es $irualmene la
$iscosidad de dica !ase' Al aumenar la proporción de la !ase inerna aumena la
$iscosidad de la emulsión asa un puno en que la emulsión de*a de ser l"quida'
Cuando el $olumen de la !ase inerna so%repasa el de la e+erna, se a&lomeran las
par"culas de la emulsión y la $iscosidad aparene es parcialmene $iscosidad
esrucural'
;eóricamene, el $olumen m(+imo, que puede ser ocupado por par"culas es!)ricas
uni!ormes en la !ase dispersa de una emulsión es 72 del $olumen oal' Se pueden
preparar emulsiones que en&an asa
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
E+isen di$ersos m)odos para desidraar crudos, los mas empleados son los
din(micos enre los que se encuenran5
• Tanques lavadores (wash tanks).
• Calentadores - tratadores (heaters - treaters).
• Separadores de aua libre (free water knockout).
eparadores electrostáticos (electric traters).
'.#. Des4idr/t/ción de0 2etró0eo
La desidraación de crudos es el proceso mediane el cual se separa el a&ua asociada
con el crudo, ya sea en !orma emulsionada o li%re, asa lo&rar reducir su conenido a
un porcena*e pre$iamene especi!icado' >eneralmene, ese porcena*e es i&ual o
in!erior al / de a&ua'
Una pare del a&ua producida por el po#o perolero, llamada a&ua li%re, se separa
!(cilmene del crudo por acción de la &ra$edad, an prono como la $elocidad de los
!luidos es su!icienemene %a*a' La ora pare del a&ua es( "nimamene com%inada conel crudo en !orma de una emulsión de &oas de a&ua dispersadas en el aceie, la cual
se llama emulsión a&uaGaceie @G3, como se muesra en la !i&ura /'
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“FACILIDADES DE SUPERFICIE”
Fi&ura 1': .icro!oo&ra!"a de una emulsión a&ua en peróleo crudo'
'.). MHtodos de dese3u0si>ic/cion
En la indusria perolera, las emulsiones de aceie crudo de%en ser separadas casi
compleamene anes que el crudo sea ransporado y poseriormene procesado' Laseparación de la emulsión de aceie y a&ua en$uel$e la desesa%ili#ación de pel"culas
emulsi!icanes que rodean las &oas de a&ua' Ese proceso se compleado por uno o la
com%inación de los m)odos si&uienes5
• Reducción de la $elocidad de !lu*o para que aya una me*or separación &ra$iacional
del aceie, a&ua y &as' Eso es &eneralmene alcan#ado en separadores y $asi*as de
desalado'
• Adición de qu"micos desemulsi!icane'
• Incremeno de la emperaura de la emulsión'
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enre s", y coalesciendo' El campo el)crico am%i)n rompe la pel"cula iner!acial al
arre&lar las mol)culas polares, con eso de%iliando la pel"cula y me*orando la
coalescencia' El sisema el)crico consise de un rans!ormador y elecrodos que
&eneran corriene alerna de alo $ola*e' Los elecrodos se colocan de al manera que
pro$een un campo el)crico que es perpendicular a la dirección del !lu*o' La disancia
enre los elecrodos es a*usa%le para que el $ola*e pueda ser $ariado para alcan#ar los
requerimienos de la emulsión para ser raada'
La desidraación elecros(ica es rara $e# uili#ada como ?nico m)odo para romper
emulsiones' Por lo &eneral, se usa en con*uno con requerimienos qu"micos y calor'
In$aria%lemene, el uso de la desidraación elecros(ica resular( en la reducción de
la adición de calor' a*as emperauras resulan en aorros económicos, menos
pro%lemas con escalas y !ormación de corrosión, y reducción de p)rdidas de
idrocar%uros li&eros' En la ;erminal .ar"ima Dos ocas se reali#a primero la
inyección de qu"micos durane el ranspore, se&uido de manener el calor en el (rea de
proceso, de a" se emplean m)odos mec(nicos para eliminar el a&ua li%re y por ?limo
se emplean m)odos el)cricos en caso de ser requeridos'
Las mallas elecros(icas pueden am%i)n reducir el uso de qu"micos para romper laemulsión'
'.1. Tr/t/dores 2or e0 3Htodo 8ui3ico
Los desemulsi!icanes son a&enes que ac?an en la super!icie que ienen propiedades
que los acen e!eci$os en romper el e!eco de los emulsi!icanes naurales presenes
en el aceie' Su acción inicial es en la iner!ase a&uaaceie @La pel"cula que rodea las
peque-as &oas de a&ua en la emulsión, pre$ienen que las &oas de a&ua se unan y se
con!ormen en una emulsión esa%le' Una $e# que el desemulsi!icane es( en la
iner!ase a&uaaceie, reali#a su primera acción que es la !loculación' Un %uen
desemulsi!icane, concenrado en la super!icie de una &oa de a&ua, iene una aracción
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me*or manener ales maeriales dispersos en el aceie'
Es muy raro que una sola esrucura qu"mica produ#ca odas las acciones primarias de
un desemulsi!icane5
/' Aracción iner!acial !uere
0' Floculación
1' Coalescencia
2' .o*ar sólidos'
Por lo &eneral dos o m(s esrucuras son me#cladas para producir un compueso que
de la acción com%inada de las acciones'
Los par(meros operacionales que son uili#ados en la selección de un qu"mico
desemulsi!icane son res5
/' El promedio de $elocidad de ca"da de las &oas de a&ua
0' La a%ilidad para producir una iner!ase a&uaaceie limpia
1' La a%ilidad para producir a&ua limpia con %a*o conenido de aceie'
En )rminos de sisemas de iempos de residencia %a*os, en paricular plaa!ormas
marinas, esos par(meros de%en ser sais!ecos'
Los desemulsi!icanes son adii$os qu"micos que &eneralmene se inyecan en lacorriene del aceie del sisema de desidraación' El uso de desemulsi!icanes con un
aparao de separación por &ra$edad ales como separadores ri!(