Moneda

Instrumentación industrial

Selección óptima de sistemas de Instrumentación y Medición en la industria Oil&Gas

Instrumentación industrial

A continuación, presentamos un análisis de diferentes variables que determinan las condiciones para seleccionar e instalar las mejores tecnologías y sistemas de medición en nuestras facilidades o instalaciones Oil & Gas.

Para ello analizaremos por medio de preguntas, cómo el equipo de instrumentación industrial y producción, debe considerar todas las variables que intervienen en su sistema al momento de dimensionar, seleccionar o comprar equipos para su instalación:

1.      Por qué medimos en la industria

Algunos motivos por los que se instalan sistemas de medición y control en la industria pueden ser:

Instrumentación industrial
  • Transferencia de custodia. Si el proyecto se basa en la necesidad de transferir fluidos de una estación a otra, pasar fluidos de un punto a otro o si específicamente se deben facturar productos, el sistema debe basarse en ciertas normas ya establecidas y parámetros definidos; por ejemplo en Latinoamérica las normas AGA o API, las cuales limitan la selección de equipos y tecnologías a ser utilizadas.
  • Calidad de producción. Si lo que se requiere es controlar y mejorar la calidad de producción, dependerá fundamentalmente del tipo de industria y el estricto nivel de control que debe tener el sistema. Ej. Controlar la medición de gramos de un producto. Esto no será lo mismo en industrias como la farmacéutica respecto a la industria oil & gas, en cada uno el proceso y el impacto de la exactitud y precisión del sistema debe ser muy diferente.
  • Control de proceso. Dependerá de la confiabilidad de la medición y estabilidad del sistema, y no tanto de la exactitud del sistema.
  • En estos casos se busca la confiabilidad de los equipos, que los equipos no fallen por la criticidad de las medidas esperadas.
  • Indicación de eficiencia. Cuando se requiere medir y controlar varias variables del sistema

Otros motivos que impactan en la selección de sistemas de instrumentación industrial dependen de los niveles de seguridad esperados, las variables del proceso, comportamiento de fluido, requerimiento de montaje y la relación Costo/Beneficio, ya que esto permitirá que el sistema se adecue a las condiciones de operación y los procesos y no los procesos deban adecuarse a los equipos.

2.      Para una adecuada selección de equipos y tecnologías se deben responder las siguientes preguntas

2.1 ¿Existe la posibilidad de ampliaciones de las operaciones en el futuro?

Y por tanto la tecnología hoy seleccionada, puede ser obsoleta con posibles cambios en las condiciones de operación.  Se deben evaluar posibles ampliaciones, crecimiento de facilidades, o cualquier modificación que se pueda tener en las instalaciones en el futuro.

2.2 ¿Qué existe antes y después del punto donde se va a realizar la medición?

Esto es fundamental analizarlo, ya que si antes del sistema de medición a instalar, está por ejemplo un oleoducto o un gasoducto, que tiene ciertas condiciones de presión de alta presión, y se va a pasar después del punto de medición, a tanques a presión atmosférica o sistemas de baja presión, se deben determinar qué elementos instalar al lado y lado del medidor, para garantizar que el fluido se comporte bien al pasar por el sistema.  La selección del equipo depende de las condiciones del fluido que va a pasar por el sistema de medición, su presión, temperatura, salinidad, el tratamiento químico que haya recibido previo a la medición y cualquier condición que pueda afectar la selección del sistema de medición más adecuado.

2.3 ¿Cuáles son las características y comportamiento del fluido a medir?

Las principales variables para considerar dependen tanto de la misma variable, cómo de la condición del proceso y de la operación.

Principales condiciones que se deben revisar/evaluar, al momento de dimensionar o seleccionar equipos o tecnologías de medición.  Ya sea para instalaciones nuevas, o principalmente cuando se van a instalar equipos y sistemas de instrumentación industrial y medición, en facilidades que ya están en operación:

Nivel Alto

Son las variables de mayor importancia y a las que se debe considerar con mayor nivel de cuidado para dimensionar los equipos o sistemas:

  • Características y comportamiento del fluido
  • Pérdida de la presión máxima
  • Rango de caudales
  • Limitaciones de espacio e instalación en el sistema
  • Tipo de bombeo
  • Limpieza del proceso

Nivel Medio

  • Presión de proceso
  • Temperatura del proceso
  • Temperatura ambiente
  • Tipo de fluido
  • Compatibilidad química

Nivel Bajo

  • Tipo de tubería
  • Schedule de la tubería

Otra variable fundamental es la Presión de Vapor, que es la presión de un sistema cuando el sólido o líquido se hallan en equilibrio con su vapor. Es fundamental conocer la presión de vapor de cada fluido que se va a medir y evaluar para cuál proceso se va a utilizar.

Instrumentación industrial

Tipo de flujo, es otra variable fundamental por considerar, ya que para mejorar la medición y evitar errores, se debe evaluar cuál es el comportamiento del fluido antes de ingresar al medidor de flujo, para acondicionar el fluido y garantizar la calidad de la medición, ya que al interior de las tuberías se pueden tener mezclas de crudo-agua estratificados, o burbujas, o líquido al exterior y aire al interior, o muchas otras condiciones de comportamiento del flujo y los fluidos.  Por tanto se deben realizar simulación de los procesos y análisis de flujo con software especializado para evaluar el comportamiento de los fluidos, y poder adecuar las condiciones necesarias para los medidores que vamos a instalar.

Instrumentación industrial

2.4 ¿Cuál es la caída de presión que genera el sistema de medición?

Se debe evaluar cuál es la presión que se va a tener en todo el sistema de medición y control, no únicamente en el medidor.  Por lo tanto se debe considerar y evaluar la caída de presión en los filtros, válvulas, accesorios, en las curvas o restricciones de la línea y por la viscosidad del fluido a medir.

2.5 ¿Cuál es la forma de integrar la medición a los sistemas de control ya existentes?

Condición fundamental por evaluar, al momento de utilizar tecnologías nuevas que puedan ser instaladas e integradas con los sistemas ya existentes, marcas y mezclas de tecnologías.

2.6 ¿Cuál es la clasificación de áreas donde se requieren instalar los sistemas de medición?

Se deben considerar los equipos de control y medición que cumplan con condiciones de seguridad, cuando se van a instalar en áreas clasificadas, ya que no hay muchos equipos en el mercado que cumplan totalmente en zonas clasificadas. ¡Aprende más sobre clasificación de áreas aquí!

2.7 ¿Cómo voy a asegurar metodológicamente la medición?

Es clave antes de arrancar un sistema, comprar o instalar equipos de medición, sobre todo cuando son equipos muy grandes, saber si mis equipos pueden ser asegurados metodológicamente, si hay laboratorios en el país que lo hagan, si tenemos los equipos necesarios para el aseguramiento metrológico y la forma para hacerlo en campo.

3.      Cuál es la mejor tecnología mi facilidad o aplicación.

Finalmente, luego de resolver estas preguntas y analizar detalladamente todas las condiciones del proceso y las variables: mecánicas, de viscosidad, presión de vapor, caídas de presión, métodos de limpieza, calidad, entonces podremos descartar tecnologías que no cumplan para mi sistema y de esta manera podremos seleccionar los equipos necesarios y más apropiados que si apliquen para el sistema y sus necesidades.

Referencias:

Elite Training. Conferencia. Selección Óptima de Sistemas de Medición, Galvis, M. Noviembre de 2021. https://www.youtube.com/watch?v=2z2Co9O-o8s&t=2086s.

Conoce más sobre la instrumentación industrial con Elite Training

Somos una empresa con 25 años de experiencia en la formación especializada del recurso humano del Sector Oil & Gas, Energía, Minería e Industria. Contamos con un amplio catálogo de cursos presenciales y virtuales. Comunícate con nosotros al teléfono +57 316 466 1007 o en hidrocarburos.com.co