SELECCIÓN DE VALVULAS DE CONTROL ADECUADAS PARA EL OPTIMO FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE COMPRESION DE GAS DE VENTA EN LA PLANTA YAPACANI

DEDICATORIA i AGRADECIMIENTOS ii RESUMEN iii ÍNDICE DE CONTENIDO iv ÍNDICE DE FIGURAS vii ÍNDICE DE TABLAS viii CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN 1 1.1 ANTECEDENTES 1 1.1.1 Planteamiento del Problema 2 1.2 OBJETIVOS 3 1.2.1 Objetivo General 3 1.2.2 Objetivos Específicos 3 1.3 JUSTIFICACIÓN 4 1.3.1 Justificación Practica 4 1.3.2 Justificación Teórica 4 1.4 METODOLOGÍA 5 1.4.1 Técnicas de Investigación 5 1.4.2 Instrumentos de Investigación 5 CAPÍTULO II: DESARROLLO 6 2.1 MARCO TEÓRICO 6 2.1.1 Marco Conceptual 6 2.1.1.1 Sistema de Compresión del Gas Natural 6 2.1.1.2 Compresores de Gas Natural 6 2.1.1.3 Ventajas de los servicios de compresión de Gas Natural 7 2.1.1.4 Distribución de gas 7 2.1.1.5 Separación y filtración 7 2.1.1.6 Mantiene una presión constante 7 2.1.1.6.1 Tipos de Compresores 8 2.1.1.6.2 Compresores de desplazamiento positivo 8 2.1.1.6.3 Compresores Dinámicos 8 2.1.1.7 Depuradores y filtros. 9 2.1.1.7 1 Filtros de Compresores de Gas Natural 9 2.1.1.8 Sistemas de enfriamiento de gases 9 2.1.1.9 Importancia de las Válvulas de Control, en un Sistema de Compresión de Gas 10 2.1.1.9.1 Válvula 10 2.1.1.9.2 Válvula de Control 10 2.1.1.10 Tipología Según su Función 11 2.1.1.10.1 Válvulas de Control de Regulación: 11 2.1.1.10.2 Válvulas de Control Todo o Nada 11 2.1.1.10.3 Válvulas de Control con Posiciones Intermedias 12 2.1.1.10.4 Tipología Según el Obturador y Cuerpo 12 2.1.1.10.5 Válvulas con Obturador de Movimiento Lineal 12 2.1.1.10.6 Válvulas con obturador de movimiento rotativo 17 2.1.1.11 Bridas 19 2.1.1.12 Tipos de Bridas 19 2.1.1.13 Presión de Operación 20 2.1.1.14 Temperatura de Operación 20 2.1.1.15 Velocidad de Gas 20 2.1.1.16 Caudal del Gas 20 2.1.1.17 Caída de Presión 21 2.1.1.18 Cavitación 21 2.1.1.19 Flashing 21 2.1.2 Marco Contextual 21 2.1.2.1 Generalidades 21 2.1.2.2 Contexto 22 2.1.2.3 Sistema de la Planta Yapacani 22 2.1.2.4 Sistema de Compresión de Gas de Venta 23 2.1.2.5 Condiciones de Diseño de los Compresores del Gas de Venta 24 2.1.2.6 Descripción Actual de Diseño de las Válvulas de Control 25 2.1.2.6.1 Válvula de Control de Presión (quema), Succión PV-5018 26 2.1.2.6.2 Válvula de Control de Presión (quema), Descarga PV-105 27 2.1.2.6.3 Válvula de Control de Presión (quema), Succión PV-104 29 2.1.2.7 Condiciones Actuales de los Parámetros en el Sistema de Compresores de Gas de Venta 30 2.1.2.7.1 Compresores 30 2.1.2.7.2 Cromatografía del Gas 31 2.1.2.7.3 Velocidad del Gas- Líneas de Proceso 31 2.1.2.7.4 Caída de Presión 31 2.1.2.8 Ubicación de la Plata Yapacani 32 2.2 INFORMACIÓN Y DATOS OBTENIDOS 33 2.2.1 Estudios de Válvulas de Control Según los Lineamientos de Normas Vigentes 33 2.2.1.1 Estudio de Normativas para la selección de válvulas 33 2.2.1.2 Criterios básicos para la Selección de las Válvulas 34 2.2.1.2.1 Elección de Tipo de Válvula de Acuerdo a su Función 34 2.2.1.2.2 Determinación de la Presión Nominal 35 2.2.1.2.3 Determinación de los Materiales Constructivos 35 2.2.1.2.4 Selección de accionamiento 36 2.2.1.2.5 Selección del Tamaño (DN) Diámetro Nominal 36 2.2.1.2.6 Criterios Comerciales Generales 36 2.2.1.3 Dimensionamiento de Válvulas de Control 37 2.2.1.3.1 Características Inherentes de las Válvulas 37 2.3 ANÁLISIS Y DISCUSIÓN 42 2.3.1 Análisis de Selección para Válvulas de Control del Sistema de Compresión de Venta 42 2.3.1.1 Según su función 42 2.3.1.2 Tipología Según el Obturador y Cuerpo 42 2.3.1.3 Selección Según la Presión Nominal y Brida 43 2.3.1.4 Selección de los Materiales Constructivos 43 2.3.2 Descripción el proceso de instalación de las válvulas de control 44 2.3.2.1 Cabezal Principal de Succión 44 CAPÍTULO III: CONCLUSIONES 47 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 48 ANEXOS 50 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Tipos de Compresores 8 Figura 2: Válvula de Control Típica 11 Figura 3:Tipos de Válvulas de Control 16 Figura 4: Diagrama funcionamiento de Planta Yapacani 23 Figura 5: Área compresión de venta – válvula compensadora y de quema 26 Figura 6: Arreglo de Válvula de Quema (Succión) PV-5018 27 Figura 7. Arreglo de Válvula de Quema (Descarga) PV-105 27 Figura 8: Conexión con PIT-104 - PV-105 28 Figura 9: Arreglo de Válvula Compensadora - PV-104 29 Figura 10: Control de Presión con PIT -104 - PV-104 30 Figura 11: Ruta Santa Cruz a Planta Andina 32 Figura 12: Curvas Características Inherentes de las Válvulas 37 Figura 13.Modificación para válvula de quema PV-5108 44 Figura 14: Modificación para válvula de quema PV-105 y válvula compensadora PV-104 45 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1: Condiciones Operativas del Compresor C-5010 24 Tabla 2:Condiciones Operativas del Compresor C-5020 24 Tabla 3:Condiciones Operativas del Compresor C-5030 25 Tabla 4: Condiciones Operativas del Compresor C-5030 25 Tabla 5: Condiciones de Diseño de Válvula de Control de (quema) Succión 26 Tabla 6: Condiciones de Diseño de Válvula de Control de (quema) Succión 27 Tabla 7: Condiciones de Diseño de Válvula de Control de (quema) Succión 29 Tabla 8: Condiciones Actuales de los Parámetros en los Compresores de Venta 30 Tabla 9: Composición del Gas de Venta 31 Tabla 10: Caída de Presión en líneas de gas 32 Tabla 11: Condiciones de Servicio del Gas de Venta (Fluido y Estado)- Válvula de Control de (quema) Succión PV-5108 40 Tabla 12: Condiciones de Servicio del Gas de Venta (Fluido y Estado)- Válvula de Control de (quema) Succión PV-104 40 Tabla 13: Condiciones de Servicio del Gas de Venta (Fluido y Estado)- Válvula de Control de Presión (quema), Descarga PV-105 41 Tabla 14: Lectura de Resultados Anexo 2 y Anexo 4 42

Para la seleccionar válvulas de control adecuadas para el óptimo funcionamiento del Sistema de Compresión de Gas de Venta en la Planta Yapacaní, se identificó las condiciones actuales diseño y de operación a las que trabaja el sistema de compresión para entrar en contexto con la problemática y solución de la misma, se utilizó la metodología descriptiva que abarca el sistema de gran a pequeña escala, sistema de compresión completo, compresores, válvulas de control y condiciones del gas de venta operada por YPFB Andina S.A. Para determinar las válvulas de control adecuada se hizo un estudio de los criterios de selección siguiendo los lineamientos de las normas vigentes, según su función, tipología, presión, temperatura y materiales de las Válvulas de Control de Quema Succión/ Descarga y Válvula de control Compensadora entre los cabezales de succión y descarga del Sistema de Compresión de Venta. Para la selección de las válvulas de control, se siguen los criterios de selección de válvulas, se recopila información, datos de campo y cálculos par un análisis y discusión de los mismo, llegando dimensionar válvulas de control optimas para el sistema de compresión de gas de venta. Para describir el proceso de instalación de las válvulas de control seleccionadas para la optimización del sistema de compresión de venta, con la implementación de válvulas de control, se hace una revisión de los P&ID, especificaciones técnicas y planos, logrando describir el proceso y esquematizar de forma fotográfica la instalación de las Válvulas de Control de quema Succión/ Descarga (PV-5108/PV-104) y la válvula de control compensadora (PV-105)