8 plantas de compresión de gas

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8 plantas de compresión de gas

  1. 1. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASPLANTAS COMPRESORAS DE GASVII. PLANTAS DE COMPRESIÓN DE GAS.7.1 GENERALIDADES. Existe gran diversidad de plantas de compresión de gas en todo el territorio nacional. Aunque el principio de funcionamiento es el mismo; es decir comprimir el gas, hay ciertas diferencias en cuanto a estructuras físicas (modelos), estas pueden ser, convencionales o modulares, y en cuanto a capacidad de volumen de gas manejado pueden ser, plantas o miniplantas. El gas después de ser comprimido y elevado la presión es utilizado en los diferentes puntos de consumo entre los que se mencionan: Inyección de Gas Lift: a los pozos de producción de crudo. Gasoductos Principales: Es de donde se toma el combustible para Las Plantas Eléctricas de (Punta Gorda, Las Morochas, Pueblo Viejo). Para las diferentes plantas de compresión y de proceso y a terceros como Amuay, Cardón, El Tablazo, Plantas de Cemento, Enelven. Gas Doméstico. Gas de Inyección a Pozos.7.2 TIPOS DE PLANTAS DE COMPRESIÓN DE GAS. En este capítulo se hará mención de las plantas ubicadas en el occidente del país y en especial en la costa occidental, oriental y las del Lago de Maracaibo. 1
  2. 2. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASPlanta Lago 1 (Corpoven)La planta Lago 1 está ubicada en la Costa Oriental del Lago de Maracaibo en Pueblo Viejo, Distrito Baralt. La planta ha sido diseñada para estar montada en una barcaza de concreto flotante y portátil; ya que tiene compartimientos especiales los cuales pueden ser llenados o vaciados individualmente para nivelar la planta durante su colocación en un sitio determinado. Sus sistemas de compresión lo forman dos unidades idénticas operando en paralelo con una potencia de 25000 caballos de fuerzas cada una. Los compresores centrífugos marca Elliot, tienen dos etapas de compresión y una capacidad de 75 mmpced cada una para un total de 150 mmpced en la planta. El gas de la succión recolectado por dos líneas de diámetro 24“ y 30” siendo regulados a una presión de 80 lppcm. El gas es comprimido hasta una presión de 1500 lppcm aproximadamente y luego es enviado hacia el norte, a través del gasoducto central de Occidente. Lagogas 3 (Maraven). Lagogas 3 consta de un compresor centrífugo de tres etapas y puede comprimir unos 50 mmpced de gas a 50 lppcm descargándolo a 1800 lppcm. Planta Tía Juana 1, (PCTJ-1 Lagoven). La Planta de Conservación Tía Juana 1, está ubicada en el Lago de Maracaibo, siendo la primera planta compresora instalada por Creole en el lago, en el año de 1954, con fines de conservación de gas mediante su reinyección a los yacimientos. Tiene diez turbinas de gas con una potencia total de 65000 caballos de fuerza y puede comprimir unos 210 mmpced, medidos a la succión de la planta, desde una presión de 30 lppcm hasta 1700 lppcm. 2
  3. 3. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASLos compresores centrífugos, marca Ingersoll Rand, estan ordenados bajo el siguiente arreglo: - 3 compresores en paralelo para 1era. Etapa. - 2 compresores en paralelo para 2da. Etapa. - 1 compresor en 3 era, 4 ta, 5 ta, 6 ta, y 7 ma etapa. También posee instalaciones para recuperar GLP por el proceso de absorción; para tales efectos se dispone de 2 torres absorvedoras: T1A y T1B, las cuales operan asociadas a la Planta GLP-1 ubicada en tierra, en el sector Ulé del Municipio Simón Bolívar. Una vez comprimido el gas, este es utilizado para levantamiento artificial, distribución a otros consumidores e inyección a los yacimientos. Planta Tía Juana 2, (PCTJ-2 Lagoven) La planta de conservación Tía Juana 2, está ubicada en el Lago de Maracaibo, tiene doce turbinas de gas con una potencia total de 111240 caballos de fuerza dispuesto en 2 cadenas de compresión operando en paralelo cada cadena tiene capacidad para comprimir 220 mmpced, medidos en la succión de la misma, desde una presión de 45 lppcm hasta 1600 lppcm. La planta posee instalaciones para recuperar GLP, por medio de un proceso de enfriamiento del gas a una temperatura de -35 ºF. El gas de la descarga es utilizado para levantamiento artificial, entrega al sistema de gas occidente e inyección a los yacimientos. 3
  4. 4. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASPlanta Urdaneta 1, Lagunillas 1 y Bachaquero 2, (PCUD-1, PCLL-1, PCBA-2 Lagoven).Estas plantas son estructuras modulares, que pueden ser fácilmente reubicadas. Operan con turbocompresores, y cada módulo es independiente uno del otro. La PCUD-1, fue instalada en el año 1983 en el área de Urdaneta originalmente con 4 módulos de compresión con una capacidad de 75 mmpced c/u, posteriormente en el año 1985 se removieron 2 módulos y se instalaron en el área de Tía Juana, arrancando en el año 1986 como PCLL-1. Para ese entonces contaba con estos dos módulos y 2 adicionales de la misma capacidad que se instalaron en el año 1988. Por su parte PCBA-2 dispone de dos módulos de 75 mmpced c/u instalados en el año 1988. Planta Tía Juana 3 y Bachaquero 1 (PCTJ-3, PCBA-1 Lagoven). Las plantas de conservación PCTJ-3 y PCBA-1, ubicadas en el lago de Maracaibo son esencialmente idénticas. Cada planta posee 14 turbinas de gas con una potencia total por planta de 129780 caballos de fuerza, dispuesta en 2 cadenas de compresión operando en paralelo. Cada cadena de ambas plantas tiene capacidad para comprimir 220 mmpced, medidos en la entrada de la planta, desde una presión de 25 lppcm hasta 1600 lppcm en PCTTJ-3 y 1750 en PCBA-1. La principal diferencia entre PCTJ-3 y PCBA-1 está, en que la PCTJ-3 dispone de instalaciones para recuperar GLP, por medio de un proceso de enfriamiento del gas a una temperatura de -35 ºF . 4
  5. 5. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS 5
  6. 6. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS 6
  7. 7. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS 7
  8. 8. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASNOTA: LAS PLANTAS DE GAS SE CLASIFICAN EN DOS GRANDES GRUPOS:SEGÚN SU ESTTRUCTURA EN (CONVENCIONALES Y MODULARES) Y SEGÚNSU CAPACIDAD DE COMPRESIÓN EN (PLANTAS Y MINIPLANTAS).MINI-PLANTAPLANTACONVENCIONALPLANTAMODULAR 8
  9. 9. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS7.3 DESCRIPCIÓN DE UNA PLANTA DE COMPRESIÓN DE GAS. La Planta Centro Lago 1, está ubicada en el área centro del lago de Maracaibo (Coordenadas UTM: 1.082.205,6 Norte y 229.360,0 Este; coordenadas geográficas: 9º 46’ 51”.73 Latitud Norte, 71º 28’ 01”.16 Longitud Oeste), aproximadamente a 90 minutos por vía lacustre (50.3 km.) desde el Muelle Tia Juana, a 75 minutos por vía lacustre (43.4 km.) desde el Muelle Zulima Lagunillas y a 7 minutos aproximadamente (3.7 km.) del centro de operaciones de producción más cercano a la planta, que es el CENTROIDE. La planta es accesible tanto por vía lacustre como aérea, mediante la utilización del helipuerto localizado en el nivel superior del Módulo de Control Central de la propia planta. 50 PCCL-1 .3 K M KM .4 43 CENTRO LAGO COORDENADAS UTM: NORTE 1.082.205,6 ESTE 229.360 COORDENADAS GEOGRAFICAS LATITUD NORTE 9º46`51”.73 LONGITUD OESTE 71º2801`”.16 LONGITUD OESTE 71º28`01”.16 9
  10. 10. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASHistorial de la Instalación (Inicio de Operaciones PCCL-1).• MODULO “A”. (Operó como antigua MPCL-4, Abril 1988).• MODULO “B”. (Reubicado desde la PCBA-2 Con módulos auxiliares, Junio 1991). Desde entonces se llamó Planta Compresora Centro Lago - 1 (PCCL-1).• DESHIDRATADORAS. (Proyecto TJ-4, Noviembre 1993).• MODULO “C”. (Reubicado desde PCLL-1, Noviembre, 1994).Descripción de la Instalación PCCL-1.La Planta Compresora Centro Lago -1 es una planta de tipo modular conformadacon paquetes de módulos removibles con sus sistemas principales y auxiliares,capaz de comprimir 265 MMPCED de gas natural desde una presión de 70Lppcm para los Módulos “A y B” y 30 Lppcm para el Módulo “C” hasta unapresión de 1700 Lppcm. La planta consta de doce módulos para la fecha,construidas sobre fundaciones de concreto en el área de Centro del Lago deMaracaibo. Los módulos componentes de esta planta son:• Tres módulos de compresión (A, B y C). (2 niveles cada uno).• Un módulo de admisión, comprende un separador de entrada V-12, común para los módulos “A y B”, tuberías de succión y descarga, sistema de gas de arranque y sistema de recolección de condensado. (3 niveles).• Un módulo de admisión, comprende un separador de entrada V-0 para el módulo “C” y tuberías de succión y venteo. (1 nivel).• Un módulo de deshidratación del gas. Incluye tres deshidratadoras “DH-1-2 -3 ". (de 3 niveles cada una). 10
  11. 11. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS• Un módulo de servicio de las deshidratadora. Incluye planchada de servicios. (1 nivel).• Un módulo auxiliar o de venteo para los módulos A y B. Incluye tambor y chimenea de venteo. (1 nivel).• Un módulo auxiliar o de venteo para el módulo “C”. Incluye chimenea de venteo. (1 nivel).• Un módulo de distribución de gas llamado MGCL-4. Incluye líneas de descarga de los tres módulos y de dos miniplantas del área , líneas de succión y descarga de las tres deshidratadoras. Y La distribución del gas de alta presión (Inyección de gas Lift y transferencia hacia el MG-1-8 y MG-2-8, área de Tía Juana y Bachaquero. (1 nivel).• Un módulo central de control. Incluye talleres, helipuerto y un área de servicio para los suministros (gasoil, aceite, agua, etc, y adicional a esto se encuentra el cuarto de control de las deshidratadoras U.C.R, el cual es un solo nivel, con la excepción de la sala de control principal y las oficinas de los supervisores que se encuentran en un segundo y tercer nivel respectivamente.• Un módulo de telecomunicaciones, donde se encuentra una torre con varias antenas parabólicas para permitir todo lo que respecta a comunicaciones. (1 nivel).Todos los módulos se encuentran conectados por medio de puentes, entre sí. 11
  12. 12. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASLa fuerza motriz de los módulos de compresión A - B y C, la suministra unGenerador de Gas, marca “General Eléctric” tipo LM-2500 de 33700 HP decapacidad, el cual se encuentra acoplado a una Turbina de Potencia marca“DRESSER” modelo DJ-270 de 25340 HP. Este a su vez se conecta a un tren decompresión de tres etapas consistentes en dos compresores “DRESSER CLARK”Modelo 4M10 Y 362B; este último del tipo “Back to Back” a través de una caja deengranaje marca “LUFKIN” modelo MF5707C de relación de velocidad de 2.49.Actualmente los módulos A y B poseen compresores 4M-10 pero con nueveetapas de compresión; ya que le fue retirada una de ellas motivado a que estosmódulos trabajan con gas de recolección de alta presión 75 psi; el módulo “C”continúa igual con un compresor 4M10 con sus diez etapas de compresión; ya queen este caso la presión de succión es baja 30 Lppcm.El gas usado como combustible por el generador de gas, es tomado normalmentede la succión de tercera etapa de compresión respectiva, existiendo la flexibilidadde recibir combustible desde los cabezales de descarga de los módulos para elcaso de arranque.Función y Capacidad InstaladaLa función principal de la Planta Centro Lago-1 es recibir gas de baja presión,aproximadamente 70 psig para los Módulos A y B y 30 psig para el módulo C, elcual es comprimido en tres etapas de compresión hasta alcanzar una presión de1.700 Psig., para luego ser deshidratado y ser distribuido en el MGCL-4 en cuatrocorrientes:• Gas de levantamiento artificial del área.• Gas de levantamiento artificial hacia el MG-1-8 y MG-2-8 (Bloque VIII). 12
  13. 13. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS • Gas de transferencia hacia el área de Tía Juana, para la extracción líquidos (producto GLP) o en su defecto como apoyo a la línea de transferencia • Gas de transferencia hacia el área de Bachaquero, como apoyo a la línea de transferencia. La función principal de las Deshidratadoras es extraer la humedad del gas por medio de un SISTEMA DE ABSORCION líquido – gas con glicol trietileno (TEG), el cual usa un sistema de despojamiento con vapor de agua cómo fluido de calentamiento para la reconcentración del glicol. La capacidad instalada de compresión es de 95 mmpced, por cada módulo A-B y de 75 para el módulo C. Lo que hace un total de capacidad instalada de 265 mmpced. La capacidad instalada de deshidratación es de 121 mmpced cada una, las cuales deshidratan el gas hasta un punto de rocío de 47 °F. Lo que hace un total de capacidad instalada de deshidratación de 363 mmpced.MOD VISTA DE PLANTA VENTEO PCCL-1 MGCL-4 MOD MOD-ADM SERVICIO MOD-TELEC. MOD-DH‘S MOD-A MOD-B MOD ADM MOD-C MOD CENTRAL MOD 13VENTEO
  14. 14. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS7.4 DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS DE FLUJO DE GAS DE PROCESO Y SISTEMAS AUXILIARES. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO. Módulos “A y B”. El gas de recolección para el módulo “A y B” proviene de tres estaciones de flujo de alta presión, EFCL-1, EFCL-2 y EFCL-4; las cuales están comunicadas entre sí por medio de múltiples de gas. Cada una ellas poseen dos depuradores de gas, con la excepción de la EFCL-1 que solo posee uno; todos protegido por válvulas de seguridad y válvulas de control de presión ajustadas a 83 lppcm. Estos módulos están diseñados para manejar 95 mmpced cada uno. El gas de recolección llega a la planta al módulo de admisión por medio de una línea de 24″ ∅, desde el MGCL-2 y una línea de 30″ ∅, desde el MGCL-2A; las cuales se unen en un cabezal común de 36″ ∅ y entra al depurador común V-12. Antes de entrar el gas a dicho depurador pasa a través de una válvula automática SDV-V12/1 de 36″ ∅, la cual es comandada desde el panel central de control (CCP). Esta válvula a su vez posee una válvula automática SDV-V12/2 de 2” ∅, que hace las veces de desvío, la cual también es comandada desde el CCP. Ella también se usará para presurizar el V-12 y efectuar la purga antes de poner en servicio la planta. Ambas válvulas cerraran totalmente cuando por cualquier motivo ocurra un paro automático de planta. El V-12 está protegido contra altas presiones por: - Una válvula automática PCV-V12 controlada por un PC-V12/1. Ajustado a 95 psi. - Tres válvulas de seguridad calibradas a 140 psi VS-3283, VS-3291, VS-3289. 14
  15. 15. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASEstas válvulas dirigen el exceso de presión del V-12 al tambor de venteo V-13.Además de esta protección, existe una válvula automática BDV-V12/3 ubicada enla línea de alimentación de gas a los módulos, la cual abrirá cuando haya un parototal de planta.A la salida del V-12, la línea se bifurca para alimentar en una dirección al MóduloA y en otra al Módulo B.Módulo “C”.Para alimentar al Módulo C el gas de recolección es proveniente de baja presión,EFCL-3, dicha estación posee dos depuradores de gas, protegidos, por válvulasde seguridad y válvulas de control de presión, estas últimas ajustadas a 35 Lppcm.La EFCL-3 maneja 75 mmpced, dicho gas llega al módulo de admisión (V-0depurador de entrada) por medio de una línea de 24″ ∅.Antes de entrar el gas a dicho depurador, este pasa por una válvula SDV-V0/3, lacual tiene a su vez una válvula automática SDV-V0/2 de 2″ ∅, que hace las vecesde desvío, que también se usará para presurizar el V-0 y efectuar la purga antesde poner en servicio el módulo. Ambas válvulas cerraran totalmente cuando porcualquier motivo ocurra un paro automático del módulo.Sí por alguna razón de operación la EFCL-3, no es capaz de mantener la presión,para que el módulo “C” trabaje en operación normal; existe una línea de 24"proveniente del MGCL-2 con una válvula de control PV-V0/1 la cual sirve decompensación, esta abre dependiendo del set-point colocado, manteniendo lapresión de succión requerida por el módulo “C” y asi garantizar su operaciónnormal. 15
  16. 16. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASTomando como ejemplo a un módulo, cada uno de ellos están compuestos porequipos similares, por lo que procederemos a describir el proceso de compresióndel módulo A.El gas saliendo del V-12, llega al depurador de succión, de la primera etapa decompresión V-1, pasando antes por una válvula automática SDV-V1/1. Estaválvula tiene también un desvío formado por la válvula automática SDV-V1/2, lacual se usará solamente para purgar y presurizar el módulo antes de ser puestoen servicio. Ambas válvulas cerrarán totalmente cuando el módulo se pareautomáticamente.El V-1 está protegido por una válvula de relevo, la cual abrirá si la presión llega a140 psig.Del V-1 el gas entra al compresor de primera etapa C-1 (K 4847). Este compresormarca “Clark “modelo 4M10, consiste en un rotor de 10 etapas de compresión ydesarrolla 5000 rpm en operación normal, para incrementar la presión desde 30lppc, hasta 285 lppc y 390 ºF.El gas comprimido por el C-1 es descargado a un enfriador por aire E-1, con el finde bajarle la temperatura hasta 115 ºF.En la misma línea de descarga del compresor y antes del enfriador, está ubicadauna válvula BDV-C1/2 para ventear la presión de este, cuando el módulo se pare. 16
  17. 17. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASA la salida del E-1, está ubicada la válvula de recirculación del compresor deprimera etapa C-1, para recircular entre esta salida y el V-1, cuando porsituaciones de operación, así lo amerite.Luego que el gas descargado por el C-1, es enfriado en el E-1 hasta 115 ºF, pasaal depurador de succión de segunda V-2. Este depurador está protegido por altapresión por una válvula de relevo, la cual está ajustada para abrir a 430 lppc.Del V-2 el gas es succionado por el compresor de segunda etapa C-2 (K-5120)para elevar la presión hasta 625 lppc y 380 ºF y descargado a un enfriador por airecon el fin de bajarle la temperatura hasta 115 ºF.En la misma línea de descarga del compresor y antes del enfriador, está ubicadauna válvula BDV-C2/2, para ventear la presión de este, cuando el módulo se pare.A la salida del E-2, está ubicada la válvula de recirculación del compresor desegunda etapa C-2, para recircular entre esta salida y el V-2, cuando porsituaciones de operación, así lo requieran.Luego que el gas descargado por el C-2 y enfriado en el E-2, pasa al depurador desucción de tercera etapa V-3. Este depurador está protegido por alta presión poruna válvula de relevo, la cual está ajustada para abrir a 750 lppc.Del V-3 el gas es succionado por el compresor de tercera etapa C-3 (K-5130),para incrementar la presión hasta 1700 lppc y 305 ºF. 17
  18. 18. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASNota: Los compresores C-2 y C-3 están comprendidos en una sola unidad (compresor de doble acción). El compresor C-2 consiste de 4 etapas de compresión y el C-3 de 5 etapas, por lo tanto un solo rotor mueve dichas etapas independientemente a una velocidad de 11.306 rpm, en operación normal.El gas descargado por el C-3 es enfriado en el E-3 hasta 115 ºF y de allí pasa aldepurador de descarga de unidad V-4. Este depurador está protegido por altaspresiones por una válvula de relevo ajustada a 2.000 Lppc.En al línea de descarga del C-3 antes del enfriador E-3, existe una válvulaautomática BDV-C3/2, para ventear el gas cuando el módulo se pare. Existe otraválvula automática BDV-C3/3 en el depurador de descarga V-4 y su función es lade abrir para despresurizar la descarga del módulo cuando este se pare.En la línea de salida del C-3 está ubicada la válvula de recirculación de la terceraetapa, para recircular el gas entre el C-3 y el V-3 cuando las condiciones deoperación en el C-3, así lo requieran.El módulo tiene dos válvulas de descarga SDV-C3/4 y SDV-C3/5, lo que permite lasalida del gas hacia cualquiera de los cabezales de descarga de la planta (alta ybaja). Ambas válvulas son comandadas desde el panel central de control ycerrarán automáticamente al ocurrir el paro del módulo.En el caso de la Planta Centro Lago no hay alternativa solo se descarga al cabezalde alta presión. 18
  19. 19. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS El control principal de cada unidad de compresión se provee en la sala del control central. Los transmisores de presión detectan la presión en el separador de entrada y en el cabezal de descarga y transmiten las señales al panel central de -C3/3 control CCP. El aumento en la presión de entrada causará un incremento en la BDV señal enviada al panel de control de unidad (UCP) en cada unidad compresora. Cada UCP va a incrementar la velocidad de sus compresores en respuesta al V-3 -C3/5 -C3/4 incremento ordenado por el CCP. Así, un aumento en el régimen de entrada a la SDV SDV planta va a causar un aumento en la presión en el separador de entrada DESCARGA DE UNIDAD AL CABEZAL DE ALTA resultando el aumento de velocidad de los compresores para acomodar al régimen DESCARGA DE UNIDAD AL CABEZAL DE BAJA E-3 -C3/2 de flujo ordenado. BDV C-3 GAS COMBUSTIBLE V-3 SISTEMA DE 362-B E-2 BDV-C2/2 C-2CABEZAL DE VENTEO DE ALTA PRESIÓN V-2 CABEZAL DE VENTEO DE BAJA PRESIÓN COMPRESIÓN DE GAS E-1 -C1/2 PROCESO DE BDV -10 C-1 4M V-1 -V1/2 -V1/1 SDV SDV GAS DE SUCCIÓN V-12 V-14 19
  20. 20. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS 20
  21. 21. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASSISTEMA DE CONDENSADO.El condensado extraído en la PCCL-1, es recolectado en el V-14 (tamborinterconectado con el depurador de entrada de gas). Este sistema está constituidopor tres corrientes o direcciones los cuales se describen a continuación.Primera Corriente.El condensado formado en el separador de descarga es controlado por la válvulade control LCV-V4/1, dejando pasar el líquido al separador de succión de terceraetapa V-3. El nivel de condensado en este último es controlado por una válvula decontrol LCV-V3/1, desde este, el condensado es dirigido al separador de succiónde segunda etapa V-2. En este depurador el nivel es controlado por la LCV-V2/1,la cual deja pasar el condensado al depurador de succión de primera etapa V-1.Este tiene una válvula de control LCV-V1/1. Aguas arriba de esta válvula, hay unalínea que se interconecta con la línea de condensado extraído del sistema de gascombustible, para luego fluir hasta el recolector de condensado de baja presiónV-18.El condensado que se forma en el depurador de gas combustible V-19, escontrolado por la válvula LCV-V19/1 y enviado a un cabezal común (condensadode gas combustible). El condensado que se forma en el filtro separador V-5 escontrolado por las válvulas LCV-V5/1 y LCV-V5/2, respectivamente. Existenválvulas check en cada línea de salida del filtro separador, cada una de estaspermiten la salida del condensado hacia el cabezal común, también a este cabezalse une el drenaje de condensado del filtro - depurador de gas combustible B-1, elcual es desalojado por medio de unas trampas. 21
  22. 22. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS En cada módulo de compresión (A y B), el cabezal común de condensado degas combustible se une con el condensado del V-1 (depurador de succión deprimera etapa) y fluyen hacia el recolector de condensado de baja presión V-18,este último ubicado en el módulo de admisión o módulo de entrada. Del recolector de condensado de baja V-18 succionan dos bombas P-16 yP-17 que de forma automática, envían el condensado al recolector de condensadoprincipal V-14Nota: en el módulo “C” el condensado no fluye hasta el V-18, sino al depurador deentrada V-0 y de allí por medio de bombas es enviado a la EFCL-3.Segunda Corriente. El condensado acumulado en el separador de gas combustible paraarranque V-15, es controlado por la válvula controladora LCV-V15/1, la cualpermite el flujo directamente hacia el recolector principal de condenado V-14. En lalínea de drenaje posee una válvula check que no permite que se devuelva elcondensado cuando no está en proceso de arranque.Tercera Corriente. El condensado acumulado en el tambor de venteo de la planta V-13 essuccionado por las bombas P-10 y P-11, con el fin de descargar el líquido al V-14directamente. Desde el V-14, el condensado es descargado a la EFCL-3 por las bombasP-8 y P-9, en la línea común de descarga existe una válvula automática SDV-P8/1,que cerrará en un paro de planta. 22
  23. 23. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS Todos los acumuladores y depuradores están protegidos por alto nivel de líquidos. Primero sonará una alarma y posteriormente, si continúa subiendo el nivel hasta el punto señalado se parará la unidad, si el alto nivel ocurre en el V-14 o en el separador común de gas combustible de arranque V-15, se parará la planta. LC V-19 CONDENSADO DEL SISTEMA CONDENSADO MOD DE GAS COMBUSTIBLE B-1 SISTEMA DE -A LC HACIA EL TAMBOR RECOLECTORV-5 DE CONDENSADO V LC -14 V-1 LC V-2 PROCESO DE COMPRESIÓN -17 -16 P P LC LC CONDENSADO DEL DE BAJA PRESIÓNLSH DE CONDENSADO -18 -3 RECOLECTOR V V V LC-4 23
  24. 24. CHIMENEA DE VENTEO TAMBOR V-13 DE VENTEO LSH SISTEMA DE CONDENSADO PCCL -1 P-10 P-11 MODULOS DE COMPRESIÓN RECOLECTOR Y DH‘S DE CONDENSADO SEPARADOR DE DE BAJA PRESIÓN GAS DE ARRANQUE V-18 LC V-15 LSH V-12 HACIA EL TAMBOR RECOLECTOR DE CONDENSADO-14 V P-16 V-14 LSH P-17 CONDENSADO P-8 A LA EFCL -3 SDV-P81 MGCL-224 P-9 OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS
  25. 25. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASSISTEMA DE VENTEO DE GAS. Existen dos cabezales para el desalojo de gases de manera segura: uncabezal de baja presión de 24” y otro de 18” para venteo de alta presión. Ambosestán conectados a una tubería de 36” que va hacia el módulo de venteo, dondellega al tambor de separador de líquidos V-13, el gas finalmente sale a través delas chimenea de venteo.Nota: en el caso del módulo C, de igual manera existen dos cabezales, seconectan en una línea de 36”, pero van directamente a la chimenea de venteo delmódulo C. Todos los sistemas operados con presiones iguales o inferiores a la presiónde succión del compresor de segunda etapa, están conectados al sistema deventeo de baja presión. Los sistemas con presiones superiores a ésta,descargarán al cabezal de alta presión. Una línea de 1” proveniente del cabezal de entrada de la planta, inyecta gasen forma continua al cabezal de venteo con el objeto de mantener purgado el airede este sistema. Los líquidos recogidos en el V-13, son bombeados directamente al tanquerecolector por medio de las bombas P-10 y P-11, las cuales operanalternadamente y en automático al existir nivel. Es de hacer notar que el V-13 debe mantener un sello de agua de 1´ en elcristal respectivo, lo que evitará el arrastre de condensado hacia la chimenea deventeo. 25
  26. 26. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS La chimenea de venteo en la parte superior cuenta con un sistema dedetección de llama, que al activarse envía una señal al CCP, para que este activeun comando y envía la señal de abrir a una válvula automática, para dejar pasaragua del sistema contra incendio. -C3/3 -C3/2 BDV BDV DE VENTEO CHIMENEA -C2/2 24” CABEZAL DE VENTEO DE BAJA PRESIÓN 18” CABEZAL DE VENTEO DE ALTA PRESIÓN BDV V-13 -C1/2 BDV DE VENTEO TAMBOR 36” -V12/3 BDV VENTEO DE GAS SISTEMA DE V-12 V-14 -V12/2 -V12/1 DE COMPRESIÓN SDV SDV MODULOS SUCCIÓN GAS DE ‘S Y DH 26
  27. 27. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASSISTEMA DE GAS COMBUSTIBLE.Gas Combustible de arranque.El sistema de gas combustible de arranque es suministrado desde la línea dedescarga en el módulo común, mediante la válvula SDV-3, la cual cerrará cuandoexista un paro de planta. Este gas está a 1700 psi. El sistema consisteprincipalmente de un intercambiador de calor gas-gas E-7, una válvulacontroladora de presión PCV-V15/1 y un separador V-15. El gas a alta presiónfluye a través del lado de los tubos del E-7, donde se enfría hasta 45 ºF. Alintercambiar con la corriente de gas saliendo del V-15, la presión de este gas esreducida hasta 450 lppc en el V-15 por medio de la válvula PCV-V15/1.Esta reducción en la presión hace que el gas se enfríe hasta 10 ºF. Este gas fríofluye a través del lado de la carcasa del E-7, dirigiéndose al cabezal de gascombustible a 450 Lppc y 57 ºF.El controlador de temperatura del gas combustible TIC-E7/1 y una válvula de tresvías TV-V7/1, desvía el interruptor E-7, a fin de mantener la temperatura en elV-15 a 10 ºF.A la salida del enfriador E-7 está instalada una válvula BDV-V15/2, que abrirá paraventear el gas, en caso de un paro de planta.Este sistema garantiza el suministro de gas de arranque completo de la planta contodos los módulos de compresión fuera de servicio, efectuándose así laseparación del punto de rocío, requerida por los fabricantes de los generadores degas. 27
  28. 28. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS 28
  29. 29. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASGas Combustible.El combustible para cada módulo que está en servicio, es tomado de la descargade segunda etapa a 625 Lppc, este gas pasa por el lado tubo de un enfriador E-9,para ceder la temperatura a la corriente de gas que viene del V-5. DE la salida delE-9 la presión de gas es controlada por una válvula de control PCV-V19/1 a 450Lppc, luego entra a un depurador V-19, para retirar las partículas condensables.Por el tope de este sale una línea que va al filtro separador de gas combustibleV-5 (horizontal) de dos etapas, la primera posee un elemento de fibra de vidriocolapsable y la segunda etapa de alambre de acero inoxidable. Ambas etapaspermiten dirigir individualmente el líquido separado de la corriente de gas hacia loscilindros recolectores de líquidos que el separador posee en su parte inferior.Desde allí el líquido es drenado por medio de las válvulas LCV respectivas, haciael cabezal de condensado del módulo. Una presión diferencial mayor de 5 Lppc enel filtro V-5, es indicativo que el cartucho está sucio. Por el tope del V-5 el gas sedirige hacia el Enfriador E-9 por el lado carcasa para retirarle la temperatura al gasque viene de la 2da etapa de compresión. El gas proveniente del lado carcasa delenfriador E-9 entra a un segundo filtro denominado B-1, de donde salen doscorrientes una que va hacia el arrancador del generador y otra hacia la válvula decontrol de combustible (WOODWARD). 29
  30. 30. SISTEMA DE COMBUSTIBLE MOD -A FCV -148 GAS AL ARRANCADOR GAS DE ARRANQUE CABEZAL FCV -147 V-19 DE VENTEO PCV -V19/1 SDV -V5/1 LC WOODWARD BDV -B1/1 DESCARGA DE 2DA ETAPA FCV -145 FCV -146 FCV -144 V-5 GAS AL B-1 MANIFOULD LC LC CONDENSADO DEL SISTEMA DE GAS COMBUSTIBLE30 OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS
  31. 31. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASSISTEMA DE AIRE.El aire de instrumento y de servicio de la planta es suministrado por doscompresores “Broom Wade”, ubicados en el módulo central (plataforma deservicios). Estos compresores son de tipo reciprocante, de dos etapas, enfriadospor aire y lubricados. El sistema consta de dos compresores A y B. Uno enservicio y el otro disponible.El aire descargado por los compresores pasa por un enfriador tipo fin-fan, parabajarle la temperatura al aire, una vez enfriado pasa a un acumulador de airehúmedo para extraer las partículas condensables, luego pasa por un segundoacumulador, llamado acumulador de aire seco y de allí a alimentar el sistema.Ambos acumuladores poseen válvulas en el fondo del recipiente para drenar lahumedad extraída del aire.Aire de Servicio.Del acumulador de aire húmedo y antes del acumulador de aire seco, sale unalínea en donde está ubicada una válvula controladora de presión. Esta válvularegula presión a 100 lppc aguas abajo para alimentar el cabezal de aire de serviciode la planta. Todas las herramientas neumáticas utilizadas para las reparaciones ymantenimiento de equipos son alimentados por los compresores de aire.Aire de Instrumento.Aunque preferiblemente el aire de instrumentos es suministrado por cada módulode compresión, extrayendo el aire del compresor axial del generador de gas,también es suministrado mediante los compresores de aire. Después que sale delacumulador de aire húmedo, se hace pasar por un acumulador de aire seco paralos instrumentos. 31
  32. 32. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASDe este acumulador el aire es enviado al cabezal común de suministro paraalimentar la planta. Entre este cabezal común y la línea de alimentación de cadamódulo, existe una válvula de retención ubicada antes del punto de entrada delaire proveniente del generador de gas.Como se dijo anteriormente, el compresor axial del generador de gas de cadamódulo, es capaz de suministrar el aire para los instrumentos de ese módulo.El aire después de ser descargado por el compresor axial de cada G.G. a unapresión de 120 Lppc y a una temperatura de 600 ºF, pasa por un enfriador endonde la temperatura es bajada a 120 ºF, de allí pasa a un secador tiporefrigerante para luego entrar a la línea de alimentación del módulo respectivo.Como la presión del aire proveniente del G.G., es mayor que la presión del airedescargado por los compresores, la válvula de retención antes señalado,permanecerá cerrada. En caso de un paro del módulo, el aire proveniente de loscompresores alimentará los instrumentos. GENERADOR DE GAS COMPRESOR AXIAL SISTEMA DE AIRE SERVICIO ENFRIADOR SECADOR INSTRUMENTO CABEZAL AIRE DE AIRE DE SERVICIO MOD-A CABEZAL AIRE VS INSTRUMENTO ACUM MOD-B CONEXIÓN AIRE FLEXIBLE ENFRIADOR A VS SECO MOD-C ACUM MOD-EN AIRE GENERAL HUMEDO DH”S COMP-A DRENAJE CONEXIÓN FLEXIBLE ENFRIADOR B COMP-B 32
  33. 33. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASDESCRIPCIÓN DEL SISTEMA MOTRÍZEntrada de Aire.El sistema de entrada de aire, sistema de escape de turbina y paquete de lacubierta, son un sistema de elementos ambientes.Filtros de Entrada de Aire.El aire entrando al Generador de Gas pasa a través de una careta de filtros de 4pasos; la cual reduce el contenido de partículas de sal seca a 0.0005 ppm, eliminagotas de agua de sal y remueve el 98% de partículas, iguales o mayores a 2micrones.Los cuatro pasos consisten de:- Rejillas de intemperie con caperuza de intemperie.- Almohadillas aglutinadas M-81.- Almohadillas de pre-filtros AMER KLEEN M-80.- Filtros de cartuchos alta eficiencia duracel RM-90.Cada módulo de filtros es provisto con una puerta de inducción, la cual estáequipada con un interruptor limitador. Cuando la presión en la caseta de filtrosalcanza 6” de columna de agua, la puerta de inducción abre y dispara el interruptorlimitador.Silenciador de Entrada.Corriente abajo de los filtros RM-90, la caperuza de la caseta de filtros estáprevista con un revestimiento acústico consistente de 13 lb/ft3 de materialprotegido con hojas perforadas de acero inoxidable. Este revestimiento decrece lacantidad de ruido a la entrada de la turbina de gas que pueda escapar a los 33
  34. 34. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS alrededores. La construcción es soldada de manera que los sujetadores no sedesprendan y puedan ser aspirados dentro del generador de gas.Entrada Cámara del Plenum.La entrada de la cámara del plenum es proveer flujo máximo de aire a la boca dela campana de la máquina sin presión y distorsiones de flujo y a reducir el fluido deentrada. La cámara plenum es una estructura rectangular hueca de tablero entredos capas acústica. Una puerta en uno de los tableros provee acceso al personalde mantenimiento.Descripción General del Generador de Gas LM-2500.El Generador de Gas, está compuesto de un compresor axial de geometríavariable, un combustor anular, una turbina de alta presión y una caja deaccesorios, esta concebido modularmente, la cual permite un fácil mantenimiento.Sección del Compresor Axial.Este módulo esta compuesto por:- EL cuerpo frontal del compresor, donde está alojado el cojinete No. 3, permite también la succión de aire axial del compresor y sirve de soporte de la máquina en la parte delantera.- Cuerpo trasero del compresor, en el cual está alojado el cojinete No. 4, la cámara de combustión y la parte delantera de la sección de la turbina.- Rotor del compresor, está compuesto por 16 etapas, soportada en la parte delantera por el cojinete No. 3 del tipo rodillo y en la parte trasera por el cojinete No. 4, el cual está compuesto por un cojinete del tipo rodillo y uno del tipo de bola para absorber las cargas axiales de los rotores, compresor y turbina. 34
  35. 35. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS- Carcasa de Estatores del compresor, las 16 etapas de estatores están ubicadas en dos carcasas, frontal y traseras cortadas longitudinalmente. Los alabes guías de entradas y las seis primeras etapas de estatores son variables, el cambio de posición angular está definida por la temperatura del aire de entrada y las rpm del generador de gas. Este movimiento del estator le permite tomar a la superficie aerodinámica del alabe un ángulo óptimo de ataque del flujo del aire con lo cual se obtiene una eficiente operación del generador y evita que el compresor entre en SURGE.Sección de Combustión (Combustor).Está ubicada en el cuerpo trasero del compresor, está conformada por uncombustor anular el cual está compuesto por cuatro secciones remachadas entresí, este diseño permite una combustión más uniforme de mezcla aire-combustibley también una mejor distribución de entrada de los gases calientes a la entrada.El combustible se adiciona a la cámara a través de 30 quemadores uniformementerepartidos y la ignición se efectúa mediante dos bujías.Turbina de Alta Presión.La turbina de alta presión consiste de 2 etapas de toberas, un rotor de 2 etapas yel cuerpo intermedio de la turbina.La 1era etapa de tobera es enfriada por convección y también mediante películade aire, la 2da es enfriada solamente por convección.La parte delantera del rotor de la turbina esta acoplada directamente al compresoraxial y la parte trasera es soportada por el cojinete No. 5 del tipo de rodillo, este 35
  36. 36. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASúltimo está alojada en el cuerpo intermedio de la turbina y este cuerpo dirige losgases de escape del G.G. hacia la turbina de potencia.Descripción General de La Turbina de Potencia DJ-270.La turbina de potencia DJ-270, está acoplada aerodinámicamente al Generador deGas LM-2500 y su función es la de convertir la energía cinética que tienen losgases de escapes provenientes del G.G. en energía mecánica de rotación paraser transmitida a los compresores de gas 4M-10 y 362-B, a los cuales estáacoplado mecánicamente.Rotor.Es de diseño en catiliver y consiste de 2 etapas de alabes montados en discosindividuales separados entre sí por un disco y unidos entre sí mediante sonidosespeciales.Etapas de Toberas.La 1era etapa de tobera sirve también de soporte del G.G. y consiste al igual quela 2da etapa, en un ring el cual sirve de soporte a los alabes estacionarios. Unajunta de expansión montada entre la tobera y el G.G. permite la expansión térmicadel conjunto.Carcasa.El cuerpo de la turbina está constituido por la base entre sí, la cual está apernadaa la fundación, en ella se fijan los rines de las toberas y la carcasa de los cojinetes.Enfriamiento interno de la turbina.Aire de la etapa No. 8 del compresor axial del G.G. es introducido a través de losalabes de 1era etapa de toberas y de los discos del rotor , posteriormente este airese incorpora a la corriente de gases calientes.Sistema de Escape. 36
  37. 37. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS El sistema de escape de la turbina consiste de difusor interior,el cual lleva los gases calientes desde la tobera de 2da etapa a la carcasa deescape, el difusor y la carcasa de escape son divergentes, incrementando el áreaen la dirección del flujo.Características de Operación.Potencia Suministrada: 25340 HPVelocidad de Operación: 4540 RPMTemperatura de Escape: 990 ºF. Presión de Lubricación: 20 PSIG. SUC -3 DES DES3 362B 2 - ENGRANAJE C- - SUC -2 CAJA SISTEMA MOTRIZ DE ESCAPE CHIMENEA DES 4M10 -1 C- CALIENTES SUC -1 GASES POT. GENERADOR T. ALTA DE GAS CAM. T. AXIAL COMB. COMP. PLENUM SUCCIÓN AIRE 37
  38. 38. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASCompresores Centrífugos de Gas.El uso de compresores centrífugos está ampliamente extendido de un grannúmero de actividades industriales en el mundo, específicamente en este caso esutilizado para la compresión de gas natural como método de recuperaciónsecundaria del petróleo.El principio de Operación de un compresor centrífugo es de imprimirle por mediode un impulsor, una alta velocidad al gas que se va a comprimir, para luegoconvertir esta velocidad (energía cinética) en energía potencial (de presión).Carcasa.Existen dos arreglos básicos de carcasa de compresores centrífugos, a carcasadividida horizontalmente, la cual es utilizada cuando las presiones de trabajo sonbajas y el gas de proceso lo permite, la carcasa dividida verticalmente (tipo barril),con la cual se pueden alcanzar presiones considerablemente altas. En la carcasase encuentran los extremos de succión y descarga, contiene los ensamblaje derodamientos y sellos y un cuerpo central el cual soporta los ensamblaje de rotor yestator. Los extremos contienen todos los puntos de servicio para aceite y gas. 38
  39. 39. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASRotor.El rotor es el elemento de máquina que debe impartir la energía aplicada por elaccionamiento al gas de proceso, debe mantener los rodetes en sus posicionesexactas para mantener las tolerancias internas y garantizar una eficienteconversión de energía. El rotor es el corazón del compresor y está compuesto porel eje, los rodetes, los pistones de balanceo y el collar de empuje.Rodete o Impulsores.El rodete o impulsor, al mover el gas de proceso a través de alabes, aumenta lavelocidad de este al rotar sobre su eje, causando que el gas se mueva desde lasucción hacia la descarga. La distancia existente entre el eje y la periferia es loque causa el aumento de velocidad.El rodete está compuesto por tres componentes principales, el alabe, el disco y lacubierta. El alabe es el que entrega la energía al gas, el disco sirve para sustentaral alabe y para confinar el gas al área del alabe y la cubierta, que con el disco,limitan el gas al área del alabe. 39
  40. 40. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASPistón de Balanceo.El pistón de balanceo está instalado en el extremo de descarga del compresorpara ayudar a contrabalancear la carga hidráulica sobre los impelentes. El pistónde balance es un tambor de mayor diámetro que el eje del rotor, con una serie delaberintos maquinados en la periferia que forman un sello contra un anillo de selloreemplazable con metal antifricción (babbit). La diferencia de presión multiplicadapor el área del pistón de balanceo iguala el empuje del pistón de balanceo.Sistema de Cojinetes.Es un elemento de máquina que soportan a otros elementos que giran, deslizan uoscilan sobre o dentro de él.Cojinete Radial.Soporta Cargas Radiales. Las altas velocidades de operación de los compresorescentrífugos de gas actuales, son posible por el uso de los cojinetes de zapatasbasculantes.Cojinete de Empuje.Soporta Cargas Axiales. Dos tipos de cojinete de empuje son utilizados en loscompresores centrífugos de gas área ahusada fija y de empuje con zapatabasculante auto compensado. Ambos tipos ofrecen una excelente operación,teniendo una comparable capacidad de carga para el mismo tamaño de cojinetes. 40
  41. 41. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS COJINETES RADIALES COJINETES AXIALES 41
  42. 42. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASTolerancia (holguras).Son variaciones permisibles en las dimensiones de las piezas mecanizadas.También son intervalos de medidas dentro del cual puede variar la medida de unapieza de máquina.Velocidad Crítica.Es la velocidad angular en la que un árbol es dinámicamente inestable conamplitudes laterales grandes, debido a la resonancia a la frecuencia natural devibración.Compresor de Gas Dresser ClarK 4M10.Este compresor efectúa la primera etapa de compresión de la planta y estáconformado por:- Carcasa: la cual está cortada longitudinalmente y unidas entre sí mediante dos soportes las cuales son parte de la mitad de la carcasa inferior, un soporte flexible, fabricado de láminas de acero, el cual sirve de soporte del lado descarga al mismo tiempo permite el crecimiento térmico del compresor en la dirección axial.- Rotor: Consiste de un eje en el cual están montados los impelentes (10) espaciadores y el pistón de balanceo, cojinete de empuje y el hub del acoplamiento. El pistón, los impelentes y los espaciadores son de apriete suave superficial en el eje, asegurados al final por una tuerca. El plato de empuje y el hub de acoplamiento es apretado en el eje con una gran interferencia y ser instalados y removidos hidráulicamente. El rotor está soportado en cada extremo mediante cojinetes del tipo zapatas oscilantes lubricadas por aceite a una presión de 20 psi. 42
  43. 43. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS- Difusores o Diafragma: Están instalados en la carcasa entre cada etapa de impelente. Son horizontalmente cortados y asegurados mediante tornillos en la carcasa superior para permitir levantar esta última.- Alabes Direccionales de Entrada: Permiten dirigir el gas a la entrada del impelente y están montados en los difusores, asegurados mediante tornillos. Sellos laberintos (cortados horizontalmente) están instalados en los álabes direccionales de entrada con una muy pequeña holgura con respecto al impelente (al agujero de succión). Estos sellos mantienen separadas las presiones de descarga y succión en cada área del impelente.- Sellos Internos (Sellos de Aceite): Están instalados al lado de cada cojinete (adyacente a la primera etapa del impelente y al pistón de balanceo). Estos sellos están diseñados para prevenir la entrada de gas a las cámaras de cojinetes. El principio de funcionamiento consiste en mantener una presión de aceite entre los rines de los sellos de 5 a 8 psi. Por encima de la presión de gas existente en la cavidad “A”, la cual es conocida como presión de gas de referencia. El aceite fluye entre una pequeña holgura existente entre los rines y el eje., un mayor flujo de aceite toma hacia el lado del ring exterior debido a que posee una mayor holgura, este se adjunta con el aceite de lubricación del cojinete cavidad “C”, retornando de nuevo al tanque principal, el resto del aceite fluye por el ring interior hacia la cavidad “A” previniendo de esta forma la fuga de gas desde esta cavidad hacia el cojinete, las mezcla de aceite y gas que se produce en la cavidad “A” es conocida como aceite ácido y es drenada a unos limitadores de flujo y un demister donde el gas es separado del aceite y venteado a la atmósfera. El aceite separado es enviado nuevamente al tanque desgasificador. 43
  44. 44. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASCompresor de Gas Dresser Clark 362-B.La configuración de este compresor permite efectuar dos etapas de compresióncon enfriamiento del gas, entre ellas. El principio fundamental es igual al delcompresor 4M10, solo varía la configuración de la carcasa.- Carcasa: está conformada por una sola pieza de acero forjado, su diseño es normalmente conocido como del tipo barril. Rines especiales en la parte frontal y trasera retienen y sellan las tapas o cabezales (Head) de la carcasa.Características de Operación. 4M10 362-B Presión de Entrada (Psig) 70 290-625 Temperatura de Entrada (ºF) 90 115 Presión de Descarga (Psig) 295 625-1750 Temperatura de Descarga (ºF) 395 227-305 Capacidad de Manejo de Gas (mmpced) 95 95 RPM de Operación 4540 11306 Potencia Requerida (HP) 11662 10106 1era Velocidad Crítica (RPM) 1800 5800 Presión de Aceite Lubricante (Psig) 20 20 Temperatura de Aceite Lubricante (ºF) 155-165 155-165 Alarma de Temperatura (ºF) 185 185 Paro de Temperatura (ºF) 195 195 Limites de Vibración Radial Alarma 2.5 2.3 Paro 3.5 3.3 Limites de Desplazamiento Axial Alarma 5 5 Paro 10 10Concepto de “Surge”. El compresor centrífugo está diseñado para operar entre ciertos límites deflujo y relación de compresión. A una velocidad constante el compresor podrá 44
  45. 45. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS comprimir una cierta cantidad de volumen de gas determinadapor la relación de las presiones existentes la descarga y succión del compresor,esto es a una mayor relación de compresión menor es el flujo que podrácomprimirse y viceversa, la graficación o curvas de estos parámetros a diferentesrpm nos establece los límites de flujo mínimos y máximos donde puede operar elcompresor, las cuales son denominadas punto de surge para el lado de flujomínimo y punto de stenewall para el máximo. En este caso analizaremos el desurge por considerarlo más crítico. Cuando el compresor opera con caudales situados a la izquierda de la líneade surge, el gas tiende a regresarse de la dirección normal de flujo, para luegoretornar a su dirección normal, repitiéndose el proceso varias veces de forma talque se produce una oscilación del gas dentro del compresor y en la tuberíasasociadas al mismo. Esta oscilación produce vibración severa del compresor,ocasionando daños a los cojinetes radiales y de empuje y en ocasiones dañosmayores al rotor en fin. 45
  46. 46. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASSistema de Aceite.Sistema de Lubricante del Generador de Gas LM-2500.El sistema de lubricación proporciona a los cojinetes, engranajes y acoplamientosestriados, del gasificador un adecuado aceite frío que evita la fricción y el 46
  47. 47. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS calentamiento excesivo. El elemento de suministro único de labomba impulsa el aceite por los tubos y lo hace llegar a la zona y componentesque necesitan lubricación. Las toberas de aceite dirigen el aceite a los cojinetes,engranajes y acoplamientos estriados. En la bomba de lubricación y recuperacióncuatro elementos separados de recuperación extraen el aceite de los sumideros By C y de la caja de engranaje de transferencia delantera y trasera. El sumidero Adrena a la caja de engranaje de transferencia frontal. El aceite de recuperación esdevuelto al tanque de lubricación. El sistema de lubricación se divide en tressubsistemas identificados, suministro de lubricantes, recuperación de lubricantes yventeo de sumidero.El aceite lubricante que proviene del tanque de suministro ingresa a la bomba delubricación y recuperación a través de un filtro de admisión que impide el paso delas partículas mayores de 0,76 mm (0,30 pulg) . La salida del elemento desuministro es conducida al filtro de suministro de lubricante provisto por el usuario.Desde este filtro, el aceite fluye, a través de una válvula de regulación antiestática,a la caja de engranajes de admisión, al sensor de velocidad de las paletas delestator, a la caja de engranajes de transferencia y a los sumideros del gasificador.El aceite que va al sumidero C atraviesa una válvula de regulación adicional,ubicada en el conducto de suministro de aceite del sumidero C. El aceitelubricante de descarga, también es conducido mediante caños a una boca próximaal extremo delantero de la bomba de lubricación y recuperación para que lubriquelos acoplamientos estriados de transmisión.La bomba de lubricación y recuperación, es una bomba de seis elementos del tipode paletas y desplazamiento positivo. Un elemento se utiliza para el suministro delubricante y cinco para la recuperación del mismo. Dentro de la bomba hay filtrosde admisión (uno para cada elemento) y una válvula limitativa de la presión de 47
  48. 48. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS suministro de lubricante. Las características de diseño de la bomba son las siguientes:Rotación ..................................................... En sentido horario cuando se le mira Desde el extremo de transmisión.Sección de Cizalla ..................................... 1730 – 2310 Kg.cm (1500 – 2000 Lb-pulg)Válvula Limitativa de Presión.Presión de Fraccionamiento ...................... 100 psid.Flujo Total .................................................. 200 psid (1380 Kpa) máx.Reposición ................................................. 90 psid (621 Kpa)min.Capacidad de Bombeo .............................. Todos los flujos dependen de las sig Condiciones: 6000 rpm, Temp aceite: 66 + 3 °C/ (150 + 5 °F). Presión de admisión. del aceite:12–15 psi/(83 – 103 Kpa) fluido según MIL-L-7808 ó 2369.Suministro de lubricante ............................ 61 – 69 lpm (16 – 18,3 gpm).Recuperación TGB delantero .................... 18 – 20 lpm (4,8 – 5,4 gpm).Recuperación TGB trasero ........................ 68 – 76 lpm (18 – 20,2 gpm).Recuperación del sumidero B .................... 40 – 46 lpm (10,6 – 12,1 gpm).Recuperación del sumidero C .................... 29 – 32 lpm (7,6 – 8,5 gpm).Presión de descargaSuministro de lubricante ............................. normal: 25 – 75 psi/ (172-517Kpa). extrema:75-100 psi /(517-690 Kpa) Recuperación .............................................. normal: 25 – 85 psi/(172-517 Kpa). extrema: 85-100 psi/(586-690 Kpa) 48
  49. 49. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASSistema de Aceite Hidráulico del Generador de Gas.El sistema de aceite hidráulico de los generadores de gas LM-2500 tiene lafunción de suministrar aceite a presión a los elementos hidráulicos del control develocidad. La presión es producida por dos bombas eléctricas controladas por elsistema de control y un respaldo temporal con un sistema de acumuladorhidráulico que se activa en caso de falla eléctrica.El sistema cuenta con dos bombas (A y B), movidas por motor eléctrico, las cualessuccionan directamente desde el tanque de aceite lubricante del Generador deGas, descargando a una presión de 800 psig aproximadamente. Una bombatrabaja como principal (automática), la cual arranca al momento de darle arranqueal módulo y la otra como auxiliar (automática) que arranca en caso de falla de labomba principal. La descarga de las bombas van a un cabezal común, el cual sebifurca en dos direcciones, una línea que va hacia un tanque presurizado, quemantendrá la presión por algún tiempo, en caso de falla de ambas bombas y laotra línea pasa por un par de filtros (10 micrones) y de allí, una línea va al sistema(actuádor wooward) y la otra retorna al tanque, antes pasando por una válvula decontrol; la cual mantiene la presión en el sistema 800 psig.Este sistema aplica para los Módulos A, B y C, aunque en la actualidadsufren ciertas modificaciones. Tiene acoplada una bomba Mecánica a la cajade accesorio del G.G. El sistema de aceite hidráulico del generador de gas, es habilitado en lasecuencia de arranque del módulo, con la activación de la lógica de arranque delas bombas eléctricas para el suministro de aceite a presión, a los elementos 49
  50. 50. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS hidráulicos del control de velocidad N1 (actuador válvulawoodward). Al comenzar el giro delgenerador de gas, la bomba acoplada a la caja de accesorios comienza a elevar lapresión del aceite en su descarga en una proporción directa a la velocidad N1,cuando la presión de descarga de la bomba acoplada es mayor a 650 psig (valorde activación del interruptor de presión PSH-126), el relé 680 es energizado parasacar de servicio las bombas eléctricas.Las bombas eléctricas de aceite hidráulico entrarán en servicio nuevamentecuando la presión de descarga de la bomba acoplada disminuya lo suficiente paradesactivar el interruptor PSH-126, motivado a desperfectos y/o deficiencias en elfuncionamiento de la bomba acoplada o durante la secuencia de paro de unidad.Basado en los requerimientos mínimos de suministro de presión de aceitehidráulico de la válvula Woodward y de la lógica de falla de la bomba acoplada deaceite hidráulico, los valores para los interruptores de protección y arranque debombas del sistema antes mencionado son los siguientes: INTERRUPTOR VALOR DE IDENTIFICACIÓN AJUSTE PSIG PSL-120/PSL-122 650 Bajando PSL-124 550 Bajando PSLL-124 420 Bajando PSH-126 650 Subiendo Este sistema cuenta con 2 bombas A y B movidas por motor eléctrico, lascuales succionan directamente desde el tanque de aceite lubricante del Generador 50
  51. 51. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS de gas, descargando a una presión de 500 Psigaproximadamente. Esta presión es controlada por medio de reguladores quedesvían el flujo de aceite de nuevo al tanque. El aceite que va al sistema espasado a través de filtros y una válvula termostática que desvía parte del aceitehacia un enfriador tipo fin-fan. Para mantener la temperatura entre 140-160 ºF. Posteriormente el aceite sedirige al sistema. En caso de falla de ambas bombas, el sistema está protegido porun tanque presurizado que mantendrá la presión por algún tiempo. 51
  52. 52. C.A A B C SISTEMA DE ACIETE LUB/HID. G.G FIN-FAN RETORNO BBA. AL TANQUE MEC. PSDH RETORNO * AL TANQUE PSDH TCV FILTROS * FILTROS WOODWARD TANQUE DE ACEITE GATOS HIDR. LUBRICANTE E HIDRAULICO DEL G.G. PSDH BBA-A FILTROS52 BBA-B OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS
  53. 53. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GASSistema de Aceite Lubricante de Turbina de Potencia, Caja de Engranaje yCompresores.Del tanque deposito D-1, las bombas P-5 o P-6, succión el aceite y descargan unflujo de 376 GPM a 75 Lppc hacia la válvula termostática (TCV-E4/1), cuya funciónes la de controlar la temperatura del aceite descargado por las bombas. Estaválvula es de tres vías y permite que una parte del flujo de aceite sea pasado porel enfriador (E-4/1) y la otra desvíe dicho enfriador con el fin de mantener 120 ºFen el cabezal de aceite lubricante.Las dos corrientes o flujo de aceite después de pasar por la TCV-E4/1, salen poruna línea y se dirigen a los filtros F-2 y F-3 para formar así el cabezal de aceitelubricante. En este cabezal está ubicada una válvula controladora de presión PCV-P5/1, la cual regula la presión a 25 lppc y en vía el exceso de aceite al tanquedeposito. Con esta presión, el aceite alimenta a los cojinetes de los doscompresores, la turbina de potencia sus acoplamientos y a la caja de engranajeentre el compresor 4M-10 y el 362-B. El tanque elevado ROON DAW esalimentado también desde este cabezal. El aceite después de cumplir su funciónretorna por tres líneas al tanque depósito D-1.De la línea de salida de los filtros, sale una línea de 2” la cual se bifurca paraconectarse mediante 2 válvulas de bloque a líneas de succión de las bombas deaceite de sello. Esto es con el fin de cebar estas bombas cuando sea necesario.Cada bomba de aceite lubricante está provista de una válvula de alivio ubicada ensus respectivas líneas de descarga, la cual envían el aceite al tanque deposito encaso de que haya una presión mayor de 85 Lppc. Existe una alarma por bajapresión de aceite lubricante, cuando la presión sea de 12 Lppc y un paro a 8 Lppc. 53
  54. 54. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS Este sistema tiene previsto un acumulador elevado ROON DAW el cualpermite suministrar aceite a presión a los cojinetes de los compresores y turbina,por un lapso de 10 seg, cuando ocurra una falla eléctrica o por una baja presión deaceite en el sistema.La bomba P-7 movida por un motor eléctrico de corriente DC lubrica a la turbinade potencia durante 2 horas en caso de paro de la unidad de compresión. Estabomba succiona el aceite lubricante del tanque deposito D-1, y lo descarga a 25Lppc y 39,5 GPM a un filtro y luego lo envía al extremo final del cabezal principalde alimentación. Una válvula de retención situad entre estos dos cabezales, evitaque el aceite descargado por la P-7 fluya hacia el cabezal de las bombas P-5 yP-6.Los cojinetes de los compresores, sus acoplamientos y la caja de engranaje, selubricaran con el aceite que sale por gravedad del tanque auxiliar V-11. Durante 5minutos aproximadamente a ocurrir una falla eléctrica en este sistema.Sistema de Aceite de Sello.El aceite de sello es succionado también del tanque depósito D-1, por las bombasP-5 y P-6, una operando y otra en reserva, y descargando a una presión de 305Lppc y un flujo de 38 GPM.En cada línea de descarga de la bombas, existe una válvula de alivio para retornaral tanque depósito el aceite cuando la presión sea mayor de 450 Lppc. Ambaslíneas de descargan se unen para formar un cabezal. En este cabezal estáubicada una válvula controladora de nivel LVB-V6/1, la cual abrirá y descargaráaceite de sello al cabezal del sistema de aceite lubricante cuando el nivel normalde los tanques auxiliares V-6 y V-7 del sistema de aceite de sello, sea excedido. 54
  55. 55. OPERADOR DE PLANTAS Y PLANTAS DE GAS Del mismo cabezal común de las bombas, el aceite de sello pasa a un filtroF-1. La línea de salida de este filtro forma dos cabezales. En cada cabezal existeuna válvula automática. Una de ellas LV-V6/1, la cual alimenta los sellos delcompresor 4M10 y controla el nivel del tanque auxiliar V-6 del mismo compresor.La otra válvula LV-V7/1, alimenta los sellos del compresor de segunda y terceraetapa; es decir al 362-B y controla el nivel del tanque auxiliar V-7 de estecompresor. Ambos tanques tienen dispositivos de alarma y paro de la unidad porbajo nivel. Las válvulas LVB-V6/1, LV-V6/1 y LV-V7/1, operan comandadas portransmisores de nivel LT-V6/1 y LT-V7/1, situados en el V-6 y V-7respectivamente, para garantizar la alimentación de aceite de los sellos de loscompresores y mantener el nivel normal de los tanques auxiliares, cada tanquetiene en su tope una línea de 1”, por la cual es mantenida la presión de gas dereferencia en dicho tanque, de acuerdo a la presión existente en la succión delcompresor respectivo. Por el fondo de los tanques alimentan a los compresores cuando porcualquier anormalidad el flujo de aceite falle.El aceite después de cumplir su función (en cada compresor), retorna al tanqueD-1 por medio de dos corrientes:- Una que permite drenar el aceite que en su recorrido no tiene contacto con el gas (aceite de sello dulce) directamente al tanque D-1.- La otra que recolecta el aceite de sello ácido y lo dirige al tanque D-2, para ser calentado mediante una resistencia, con el objeto de vaporizar los 55

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