Estaciones de recoleccin y tratamiento

VICEPRESIDENCIA DE PRODUCCIN, ECOPETROL S.A.CONSULTORA PARA EL DESARROLLO DEL MANUAL DE ESTNDARES OPERATIVOS PARA LAS FACILIDADES DE SUPERFICIESEPARADORESEST/016-PEM-001-2.1

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015-Junio-07Entrega FinalO ArdilaG. RojasR. Striedinger

B322-Mayo-07Emitido para revisin del clienteO. ArdilaM. MeloG. Moreno

A129-Enero-07Emitido para revisin internaO. ArdilaM. Melo G. Moreno

RevFechaDescripcin de la RevisinPreparRevisAprob

INDICE

41DEFINICIN

42NORMAS APLICABLES

43DESCRIPCIN

43.1Internos de un separador

43.1.1Deflectores

43.1.2Distribuidores de entrada

53.1.3Eliminadores de niebla

53.1.4Rompedores de vrtices

73.1.5Rompedores de olas

73.1.6Tuberas internas

73.2Separadores bifsicos

83.2.1Separadores verticales

83.2.2Separadores horizontales

93.3Separadores trifsicos

93.3.1Separadores horizontales con bota decantadora

103.3.2Separadores horizontales con las dos fases lquidas dentro del cuerpo cilndrico

103.3.3Separadores horizontales con compartimientos separados

113.3.4Separadores verticales

124DISEO

124.1Conceptos bsicos de separacin

124.1.1Separacin bifsica

134.1.2Separacin trifsica

134.2Aspectos tericos de la separacin bifsica

134.2.1Velocidad de asentamiento

154.2.2Tiempo de residencia

154.3Aspectos tericos de la separacin trifsica

154.3.1Asentamiento aceite-agua

154.3.2Tamao de la gota de agua en aceite

154.3.3Contenido de aceite en el agua

164.3.4Tiempo de residencia retencin

164.4Recomendaciones en seleccin

164.4.1Separadores bifsicos

164.4.2Separadores trifsicos

164.5Presin inicial y nmero de etapas

184.6Dimensionamiento de separadores bifsicos

184.6.1Separador bifsico horizontal

224.6.2Separador bifsico vertical

254.7Dimensionamiento de separadores trifsicos

254.7.1Separador trifsico horizontal

294.7.2Separador trifsico vertical

324.8Desviadores de flujo

324.8.1Platina desviadora

324.8.2Desviador de tipo cicln

334.9rea de flujo de vapor

334.10Niveles y tiempos de residencia

334.11Arrastre en la superficie del lquido

334.12Boquillas de entrada

334.13Mallas extractoras de neblina

344.14Rompedores de vrtices

344.15Platinas antiespumantes

344.16Dimensiones tpicas

344.17Diseo mecnico

344.17.1Temperatura de diseo

354.17.2Presin de diseo

354.17.3Cargas a considerar en el diseo

354.17.4Valores de esfuerzo de los materiales permitidos

354.17.5Espesores mnimos de pared

355OPERACIN

355.1Separadores bifsicos horizontales

365.1.1Dispositivos de seguridad

365.2Separadores bifsicos verticales

365.3Separadores trifsicos horizontales

435.4Separadores trifsicos verticales

435.4.1Mtodos de control en separadores trifsicos verticales

435.5Problemas potenciales de operacin

435.5.1Problemas de espuma

445.5.2Problemas de parafina

445.5.3Problemas de arena

455.5.4Problemas de emulsiones

455.5.5Arrastre de lquido en la fase gaseosa

455.5.6Arrastre de gas en la fase de lquida

466MANTENIMIENTO

466.1Reparaciones

477ANEXO DATASHEET

1 DEFINICIN

Un separador es un recipiente a presin horizontal, vertical esfrico, que contiene elementos internos de distinto tipo para realizar la separacin de las fases lquido - gas. Los separadores horizontales se fabrican con bota en la parte inferior del cuerpo usada como colector de los lquidos separados. Los separadores verticales son cilndricos, provistos de elementos filtrantes laberintos fabricados en lmina de acero para la realizacin de la separacin. Estos recipientes de separacin estn conformados por cuatro secciones principales: Seccin de separacin, Seccin de gravedad o secundaria, Seccin de coalescencia y Seccin de sumidero o recoleccin de lquido. Internamente un separador puede contener los siguientes elementos: Paquete de malla filtrante, bafles, bajantes, laberintos y distribuidores de flujo. Externamente estn provistos de las conexiones de proceso, de instrumentacin y de sus instrumentos de control.

2 NORMAS APLICABLES

Para el diseo y la fabricacin de un separador bifsico se deben tener en cuenta algunas normas y estndares tpicos en ingeniera. Algunos de estos cdigos y normas son:

API Specification 12 J Specification for gas and oil separators ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII, Division 1.

GPSA Engineering Handbook Section 07

NACE MR-01-75 Petroleum and Natural Gas Industries Materials for use in H2S containing environments in oil and gas production

3 DESCRIPCIN

3.1 Internos de un separador

Los internos de un separador prestan una gran variedad de funciones, todas con el objetivo de mejorar la separacin de las fases y/ garantizar una operacin confiable y segura de los equipos aguas abajo. Entre tales funciones estn:

Separacin primaria de las fases: Reduccin del momentum de las fases cambio en la direccin del flujo de las mismas (deflectores, distribuidores de entrada).

Reduccin en oleaje o salpicaduras: evita reduce el arrastre de gotas de lquido por la corriente de gas.

Coalescencia de gotas muy pequeas: Para separaciones vaporlquido, los eliminadores de niebla (mallas de alambre, laberinto de aletas, etc).

Reduccin del arrastre de burbujas de gas en la salida de lquido: Rompe vrtices.

Reduccin mecnica de formacin de espuma: placas rompe espuma.

Limpieza interna de recipientes: Cuando se espera una deposicin continua de slidos que no pueden ser fcilmente removibles (tuberas internas).

A continuacin se presenta una breve descripcin de algunos ejemplos de internos:

3.1.1 Deflectores

Los deflectores tienen una gran variedad de formas: pueden ser de placa, ngulo, cono, codo de 90, o semiesfera. El diseo y forma del deflector depende principalmente del soporte requerido para resistir la carga de impacto a la cual es sometido. Estas fuerzas de impacto pueden llegar a desprender el elemento y ocasionar serios problemas de arrastre.

3.1.2 Distribuidores de entrada

Los distribuidores son accesorios de tubera puestos perpendicularmente a la boquilla de entrada, los cuales tienen ranuras orificios, por los cuales salen las dos fases a una baja velocidad. Los distribuidores ayudan a una distribucin pareja de las fases en el rea disponible de flujo, favoreciendo la separacin de las mismas.

3.1.3 Eliminadores de niebla

3.1.3.1 Tipo malla

Generalmente se describe como demister Malla de Alambre y consiste en un filtro trenzado de alambre, normalmente de acero inoxidable empacado en forma de esponja cilndrica, con un espesor entre 3 y 7 pulgadas y densidad entre 10 y 12 lb/ft3. Este elemento retiene las partculas lquidas hasta que adquieren un tamao suficientemente grande como para que el peso supere tanto la tensin superficial como la accin de arrastre producida por el gas. Posee una de las ms altas eficiencias de remocin y es preferido debido a su bajo costo de instalacin.

Este tipo de eliminadores tienen la ventaja de producir una baja cada de presin, y son altamente efectivos si la velocidad del gas puede mantenerse dentro de un rango apropiado. La desventaja principal respecto a los otros tipos de eliminadores radica en el hecho que el gas es forzado a pasar a travs de stos por los mismos canales por los que el lquido es drenado bajo la influencia de la gravedad, es decir, en el rea libre del eliminador existe flujo en dos sentidos.

3.1.3.2 Tipo aleta

Los eliminadores tipo aleta consisten en un laberinto formado por lminas de metal colocadas paralelamente, con una series de bolsillos recolectores de lquido. El gas es conducido entre las placas, sometido a sucesivos cambios de direccin, mientras que las partculas lquidas tienden a seguir en lnea recta y son atrapadas en los bolsillos del eliminador. Una vez all, coalescen y son conducidas en direccin perpendicular al flujo de gas hasta el fondo del recipiente. Una caracterstica de este elemento es que el lquido recolectado no es drenado en contracorriente al flujo de gas; en consecuencia la eficiencia de separacin con respecto al eliminador tipo malla aumenta considerablemente.

3.1.4 Rompedores de vrtices

Cuando un lquido es drenado de un recipiente, se pueden producir condiciones que originen la formacin de un remolino. Este efecto en separadores ocasiona el escape de la fase de vapor por la boquilla de desalojo de lquido, lo cual es indeseable sobre todo desde el punto de vista de seguridad. Para solventar este problema es usual dotar a los recipientes de elementos que obstruyan o dificulten la formacin de remolinos.

Figura 1 Tipos de deflectores

Figura 2 Tipos de eliminadores de niebla

Figura 3 Tipos de rompedores de vrtices

3.1.5 Rompedores de olas

Cuando se tienen separadores horizontales muy largos, se debe evitar la propagacin de las ondulaciones y los cambios de nivel en direccin longitudinal que son producidos por la entrada sbita de tapones de lquido dentro del separador. Para eliminar dichas olas es usual colocar placas en sentido transversal al separador; dichas placas son de gran utilidad para las labores de control de nivel, evitando medidas errneas producto del oleaje interno.

3.1.6 Tuberas internas

Cuando se manejan crudos y productos sucios, es recomendable adecuar tanto el separador horizontal como el vertical, con un sistema interno de tuberas que permitan la inyeccin de agua, vapor solventes para eliminar las impurezas que se depositan en el equipo durante su operacin para desplazar a los hidrocarburos antes de proceder a la apertura del recipiente, por lo cual estos equipos son muy tiles cuando se efectan paradas por mantenimiento.

Figura 4 Otros internos

3.2 Separadores bifsicos

Los separadores bifsicos pueden clasificarse segn su forma en:

Separadores cilndricos (verticales y horizontales)

Separadores esfricos

Separadores de dos barriles

Separadores de filtro

A continuacin se hace una breve descripcin de los separadores ms usados (separadores cilndricos). Los separadores esfricos tienen limitaciones en la capacidad para absorber turbulencia, por lo que son poco utilizados en la industria del petrleo. Los separadores de dos barriles se usan cuando el caudal de lquido es muy pequeo, pero su uso no es muy comn; debido a que tiene cmaras independientes, no existe posibilidad de reincorporacin de gotas de lquido en la fase gaseosa.

Cuando la relacin gas/lquido es muy alta, se usan los separadores de filtro. En ello se efecta una coalescencia en los filtros (se retiran las gotas de lquido ms grandes) y el extractor de niebla realiza una segunda separacin (remocin de gotas que permanecen en la fase gaseosa). Este tipo de separador puede remover el 100% de las gotas mayores a 2 micrones y el 99% de gotas de hasta 0.5 micrones. Se utiliza en estaciones de compresin de gas, en torres de glicol y en aplicaciones de gas como combustible (motores de combustin interna, calentadores, tratadores trmicos, generadores de vapor, etc.)

3.2.1 Separadores verticales

En estos equipos, el lquido (crudo y agua) decanta en direccin opuesta al flujo vertical del gas. Por consiguiente, si la velocidad de flujo del gas excede levemente la velocidad de decantacin de la fase lquida, no se producir la separacin de fases, a menos que este lquido sea capaz de coalescerse en una gota ms grande. Entre las ventajas y desventajas del separador vertical estn:

Ventajas

Se utilizan normalmente cuando la relacin gas-lquido es alta y/ cuando se esperan grandes variaciones en el flujo de gas.

Tiene mayor facilidad que un separador horizontal para el control del nivel del lquido, y para la instalacin fsica de la instrumentacin de control, alarmas e interruptores.

Ocupa poco espacio horizontal.

La capacidad de separacin de gas no se afecta por variaciones en el nivel de lquido. Tambin tienen menor tendencia a la reincorporacin de lquido al caudal de gas.

Tiene facilidad en la remocin de slidos acumulados.

Son eficientes para absorber turbulencias.

Desventajas

El manejo de grandes cantidades de lquido presenta fuertes variaciones en la entrada de lquido, y obliga a tener exagerados tamaos de recipientes cuando se selecciona esta configuracin.

Requieren mayor dimetro, que un tambor horizontal, para una capacidad dada de gas.

Requieren de mayor espacio vertical para su instalacin.

Fundaciones ms costosas cuando se comparan con tambores horizontales equivalentes.

Cuando hay formacin de espuma, o quiere desgasificarse lquido ya recolectado, se requieren grandes volmenes de lquido y, por lo tanto, tamaos grandes de tambores verticales.

Dificulta el mantenimiento y el control de las vlvulas de alivio, cabezote de seguridad, etc.

Su transporte es ms complicado.

3.2.2 Separadores horizontales

En estos equipos, la fase lquida decanta de forma perpendicular a la direccin horizontal de flujo de gas, permitiendo que la fase continua de ste pueda viajar a una velocidad superior a la velocidad de decantacin de la fase lquida discontinua (hasta un cierto lmite). Entre las ventajas y desventajas de este tipo de separadores estn:

Figura 5 Esquema de un separador vertical

Figura 6 Esquema de un separador horizontal Ventajas

Se utilizan normalmente cuando la relacin gas vaporlquido es baja.

Requieren de poco espacio vertical para su instalacin. Las fundaciones son ms econmicas que las de un tambor vertical equivalente.

Por lo general, son ms econmicos.

Requieren menor dimetro que un tambor vertical, para una capacidad dada de gas.

Tienen la capacidad de manejar grandes cantidades de lquido y fuertes variaciones en la entrada de lquido, optimizando el volumen de operacin requerido.

Los volmenes de retencin facilitan la desgasificacin de lquido y el manejo de espuma y emulsiones.

Son de fcil transporte.

Desventajas

Las variaciones de nivel de lquido afectan la separacin de la fase gaseosa.

Ocupan mucho espacio horizontal.

La remocin de slidos acumulados es difcil (Es necesario inclinar el recipiente aadir internos como tuberas de lavado)

Tiene limitaciones para absorber turbulencia.

3.3 Separadores trifsicos

Los separadores trifsicos se pueden clasificar en tres distintas configuraciones, segn la configuracin de sus internos:

Separadores horizontales con bota decantadora.

Separadores horizontales con las dos fases lquidas dentro del cuerpo cilndrico.

Separadores horizontales con compartimentos separados

3.3.1 Separadores horizontales con bota decantadora

Se usan cuando la cantidad de fase lquida pesada que contiene el separador es bastante pequea (muy poco tiempo de residencia y/ muy bajos flujos de fase lquida). En este tipo de separadores el criterio primordial de diseo es que la fase lquida liviana (crudo) est libre de gotas de lquido pesado (agua). Este tipo de equipos son los primeros a tratar de disear, ya que ahorran costos al no poner en el cilindro principal el volumen de agua, ahorrando dimetro (y longitud tambin) en el cuerpo principal del separador. Existe un costo extra por la bota decantadora pero este costo es menos que si se tuviera el agua dentro del cuerpo principal del separador.

En estos equipos existe un control de nivel gas-lquido en el cuerpo principal, y un control de nivel de interfase lquido-lquido en la bota decantadora. El volumen de operacin y de emergencia para la fase de crudo est contenido en el cuerpo principal del separador mientras que el volumen de operacin para la fase de agua lo contiene la bota decantadora.

Figura 7 Esquema de un separador trifsico con bota decantadora

3.3.2 Separadores horizontales con las dos fases lquidas dentro del cuerpo cilndrico

Se utiliza cuando la cantidad de fase lquida de agua a retener es tal que no puede tenerse en una bota decantadora, ya que sta sera ms grande que lo que las buenas prcticas de construccin mecnica permitiran. Esta alternativa es ms costosa que la anterior, ya que al tener la fase lquida de agua tambin dentro del cuerpo aumenta el dimetro del recipiente, hacindolo ms pesado y costoso. En este tipo de equipos se tiene control de nivel gas-lquido y control de interfase lquido-lquido dentro del mismo cuerpo cilndrico, lo cual hace ms complicada la operacin del equipo y su relacin con los equipos y procesos aguas abajo.

Figura 8 Esquema de un separador trifsico con ambas fases lquidas en el cuerpo

3.3.3 Separadores horizontales con compartimientos separados

Se utiliza cuando la fase de agua es la ms importante, es decir, la que controla el procesamiento aguas abajo. El tiempo de residencia de operacin y el flujo del lquido pesado (agua) son mucho mayores que los correspondientes de la fase liviana (crudo). En este tipo de separadores el criterio primordial de diseo es que la fase lquida pesada est libre de gotas de lquido liviano.

Este tipo de separadores tambin son denominados separadores de balde (bucket) y de vertedero (weir) y tienen fijo el nivel de lquido con respecto a la fase de gas, debido al rebosadero de crudo hacia el compartimiento de fase lquida liviana, el cual fija dicha altura. En la zona del separador antes del compartimiento de lquido liviano, es donde se produce la separacin de las gotas de crudo presentes en la fase de agua. Aqu no se controla la interfase lquido-lquido ya que sta se fija por la diferencia de alturas entre el rebosadero de crudo y el vertedero de agua hacia el compartimiento del separador que contiene dicho lquido. Se aplica la siguiente ecuacin para calcular la diferencia de altura que debe existir entre las dos compuertas, suficiente para formar un colchn de aceite adecuado para obtener una ptima separacin:

Donde:

h = Distancia entre las dos compuertas, in.

h0= Espesor colchn de aceite, pulgadas.

0 = Densidad del aceite, lb/ft3

w= Densidad del agua, lb/ft3El nivel de aceite y el del agua se controlan mediante sus respectivos niveles tipo flotador, que operan las vlvulas de descarga en cada cmara. Este tipo de separador trifsico es el diseo ms costoso, ya que la longitud del separador aumenta con respecto a los otros tipos, debido al compartimiento de crudo (balde) y al compartimiento de agua limitado por el vertedero correspondiente. Adicionalmente, debido a que la medicin de la interfase lquido-lquido no se realiza con instrumentacin, es ms fcil de operar; slo posee control de nivel gas-lquido en el compartimiento de crudo y slo control de nivel gas-lquido en el compartimiento de agua.

Es muy importante para la operacin del separador que la compuerta del agua est lo suficientemente por debajo de la compuerta de aceite, de tal forma que el colchn de aceite suministre suficiente tiempo de residencia. Si la compuerta de agua est muy baja con respecto a la del aceite y con una diferencia de gravedades especficas pequea, el espesor del colchn de aceite podra aumentar hasta que el aceite pase por debajo de la cmara de aceite y se mezcle con el agua nuevamente. Normalmente una de las dos compuertas es ajustable para permitir variaciones en las gravedades especficas o en los caudales de flujo.

Figura 9 Esquema de un separador trifsico con compartimientos separados

3.3.4 Separadores verticales

Posee una estructura similar a un separador bifsico vertical, incluyendo una bajante (downcomer) que lleva el flujo de lquido bajo la interfase crudo-agua con un distribuidor de flujo. En la parte superior consta de una chimenea que permite la salida del gas de la cmara en la que se encuentra la interfase crudo-agua. Al igual que algunos separadores horizontales, posee una cmara de aceite sobre la que se desnata dicho fluido y en la que se realiza el control de descarga. En la parte inferior del separador se realiza un control de nivel tipo interfase para realizar la descarga de agua. El flujo de salida de gas es controlado por una vlvula de control de presin que regula dicho flujo una vez ha pasado por el extractor de niebla (demister).

Su fondo es de forma cnica facilitando la remocin de lodos por una boquilla ubicada en la parte ms inferior del recipiente. En la Figura 10 se aprecia un esquema de dicha configuracin.

Figura 10 Esquema de un separador trifsico vertical

4 DISEO

4.1 Conceptos bsicos de separacin

4.1.1 Separacin bifsica

Los fluidos producidos en cabeza de pozo estn constituidos por una mezcla compleja de compuestos de hidrgeno y carbono, todos con diferentes densidades, presiones de vapor y otras caractersticas fsicas. A medida que el caudal de pozo fluye desde el yacimiento, donde se encuentra a altas presiones y temperaturas, este caudal experimenta reducciones en la presin y la temperatura, por lo que el gas que est asociado al lquido se va liberando y separando. En estas condiciones, la velocidad del gas arrastra las gotas de lquido y ste por su parte arrastra las burbujas de gas.

Cuando el caudal de produccin llega al separador primario, es sometido a una cada de presin y all es donde se completa la separacin de las dos fases lquido-gas. La separacin fsica de estas dos fases es una de las operaciones bsicas en la produccin, procesamiento y tratamiento de petrleo y gas. Una de las fases ms importantes la constituye el diseo apropiado del separador, ya que es la primera unidad del procesamiento en la facilidad de produccin y un diseo inadecuado de este componente del proceso conlleva a tener un cuello de botella, lo cual puede reducir la capacidad de toda facilidad.

La cantidad de hidrocarburo que exista en la fase gaseosa o en fase lquida en cualquier punto del proceso de separacin gas-lquido se determina mediante clculos de separacin instantnea. Para una presin y temperatura dadas, cada componente de la mezcla de hidrocarburos estar en equilibrio. La fraccin molar del componente en la fase gaseosa depender de la presin, la temperatura y la presin parcial de este componente.

Por razones de la naturaleza de los mltiples componentes del fluido producido, se puede demostrar que a mayor nmero de etapas de separacin, mayor ser la cantidad de componentes livianos que permanecen en equilibrio en la fase lquida. El caudal de lquido y el caudal de gas separado en cada una de las etapas pueden ser calculados a partir de la composicin de los hidrocarburos en procesamiento, a la temperatura y presin de operacin determinadas para cada una de las etapas. Este clculo puede ser realizado mediante los clculos de separacin instantnea.

Prcticamente el propsito de la seccin de separacin gravitacional en un separador es el de remover la mayor cantidad de lquido y acondicionar el gas para su tratamiento final en el extractor de niebla. La experiencia de campo demuestra que si se remueven o precipitan las gotas de 100 micrones y mayores en esta seccin, el extractor de niebla no se inundar y estar en condiciones de remover gotas de tamao entre 10 y 100 micrones de dimetro.

4.1.2 Separacin trifsica

Los conceptos bsicos de diseo descritos para la separacin bifsica se aplican tambin para la separacin de tres fases. En la Figura 11 se visualiza el comportamiento de una mezcla agua-aceite cuando son mezclados con cierta intensidad. Una vez que la mezcla se deja en reposo, el agua libre empieza a precipitarse al fondo del recipiente; el crecimiento inicial de la columna de agua es rpido, tal como se muestra en la curva; este crecimiento disminuye ostensiblemente despus de cierto tiempo, hasta que se hace casi despreciable. Este perodo de tiempo puede oscilar entre 3 y 20 minutos o ms, dependiendo de la calidad del crudo: A crudos ms pesados, el tiempo de separacin del agua libre ser mucho mayor.

Normalmente, desde el punto de vista econmico, es ventajoso separar el agua libre que pueda contener el fluido producido por los pozos, antes de proceder al tratamiento qumico o trmico, para romper la emulsin. Los separadores trifsicos, comnmente llamados FWKO (separadores de agua libre), se utilizan para remover cualquier cantidad de agua libre que est presente en la produccin de uno o varios pozos petroleros.

Figura 11 Asentamiento de agua libre vs. tiempo

4.2 Aspectos tericos de la separacin bifsica

4.2.1 Velocidad de asentamiento

En la seccin de asentamiento gravitacional las gotas de lquido empezarn a precipitarse a una velocidad que es determinada por el equilibrio o igualdad de la fuerza gravitacional (peso) de la gota de lquido con la fuerza de arrastre causada por un movimiento relativo a la fase continua gaseosa.

La fuerza de arrastre est determinada por la siguiente ecuacin:

Donde:

FD = Fuerza de arrastre, lb.

CD= Coeficiente de arrastre.

A = Seccin de rea de la gota, ft2

= Densidad de la fase continua, lb/ft3

Vt= Velocidad de asentamiento de las gotas, ft/s

g= Constante gravitacional, 32.2 ft/s2

Donde:

Re = Nmero de Reynolds =

Donde:

g = Densidad del gas, lb/ft3.

= Viscosidad de la fase continua de gas, cp.

dm = Dimetro de la gota de lquido, micrones.

La fuerza de flotacin (bouyance) segn el principio de Arqumedes viene dada por la ecuacin:

Donde:

Cuando la fuerza de arrastre es igual a la fuerza de flotacin, la aceleracin de la gota es cero y su velocidad constante. Esta es la velocidad de asentamiento de lquido de las gotas de agua en la seccin de asentamiento gravitacional: FD = FB. Igualando las fuerzas de arrastre y la de flotacin, se obtiene la velocidad de asentamiento, dada por la ecuacin:

La ley de Stokes est dada por la ecuacin

Donde:

SG = Diferencia de gravedades especficas entre el lquido y el gas.

Por lo tanto, la velocidad de asentamiento puede ser calculada siguiendo este procedimiento iterativo:

Calcule la velocidad de asentamiento con la ecuacin:

Calcule el nmero de Reynolds

Calcule CD Recalcule Vt con la ecuacin obtenida al igualar las fuerzas de flotacin y arrastre.

Vuelva al segundo paso e itere

4.2.2 Tiempo de residencia

Es el tiempo en que una molcula de lquido es retenida en el recipiente a condiciones de flujo-tapn

Donde:

V = Volumen disponible para el lquido en el recipiente, lb.

Q= Caudal de entrada al recipiente.

El tiempo de residencia, en el caso de la separacin bifsica, depende principalmente de las caractersticas de los fluidos, especialmente de la calidad del crudo (API). Este tiempo puede variar entre 1 y 5 minutos o ms, especialmente cuando se trata de crudos pesados. Cuando se presentan problemas de espuma, ser necesario aumentar este tiempo desde 1.5 hasta 4 veces, dependiendo del tipo de espuma.

4.3 Aspectos tericos de la separacin trifsica

Los conceptos y ecuaciones utilizados para la separacin de gas bifsica (4.2.1) son igualmente vlidos para la separacin trifsica.

4.3.1 Asentamiento aceite-agua

El proceso de asentamiento o separacin del agua en aceite o del aceite en agua, es de carcter laminar, por lo cual se puede aplicar la ley de Stokes, segn la ecuacin mostrada en la seccin 4.2.1.

4.3.2 Tamao de la gota de agua en aceite

Esta informacin se obtiene del anlisis y pruebas de laboratorio, donde se puede determinar el dimetro ms representativo de la fase dispersa agua en la fase continua aceite. Cuando no se dispone de esta informacin, se puede asumir que una gota de agua con dimetro de 500 micrones presente en el colchn de aceite, se precipitar al fondo. Si esto se cumple, el fluido tratado deber salir del separador con bajas concentraciones de agua (menores al 5-10%) y podr tratarse posteriormente con menores temperaturas de calentamiento y/o menores dosificaciones de rompedor de emulsin.

4.3.3 Contenido de aceite en el agua

La separacin se las gotas de aceite de la fase agua es ms fcil que la separacin de las gotas de agua de la fase aceite, debido al valor de viscosidad de la fase continua en cada caso. Las experiencias de campo indican que el contenido de aceite en el agua, obtenido de un separador trifsico diseado para remover agua del aceite, puede estar en el orden de unos pocos cientos hasta 3000 mg/litro. Esta agua residual requiere de tratamiento posterior para remover el contenido de aceite todava presente en el agua producida.

4.3.4 Tiempo de residencia retencin

Se requiere de un cierto tiempo de almacenamiento del aceite en el separador para asegurar que el aceite logre el equilibrio y el gas que todava est asociado al aceite pueda liberarse. Adems requiere de un tiempo de reposo para que las gotas de agua que estn en el aceite puedan coalescer y precipitarse de acuerdo con la ley de Stokes. Es comn usar un tiempo de residencia entre 3 y 30 minutos, dependiendo de la calidad o gravedad API del crudo. Se prefiere que esta informacin se obtenga de pruebas de laboratorio.

Similarmente se requiere de un cierto tiempo de almacenamiento de agua removida y precipitada al fondo del recipiente para asegurar que la mayor parte de las gotas de aceite presentes en el agua residual coalescan y puedan emerger a la fase de aceite. Estos tiempos de residencia debern ser determinados con base en los mximos caudales de agua y de aceite que van a ser manejados en el separador, al igual que en funcin de las caractersticas del crudo.

4.4 Recomendaciones en seleccin

4.4.1 Separadores bifsicos

Para una identificacin genrica del tipo de separador que se debe usar, las recomendaciones segn el proceso son las siguientes:

Tabla 1 Recomendaciones de tipo de separadorSituacinVertical sin mallaVertical con mallaHorizontal sin mallaHorizontal con malla

Alta relacin gas/lquidoMuy recomendableMuy recomendableModeradoModerado

Alto turndown de flujo de gasMuy recomendableMuy recomendableModeradoModerado

Baja relacin gas/lquidoModeradoModeradoMuy recomendableMuy recomendable

Alto turndown de flujo de lquidoModeradoModeradoMuy recomendableMuy recomendable

Presencia de slidosRecomendableModeradoModeradoModerado

Limitaciones en rea de plantaRecomendableRecomendableNo recomendableNo recomendable

Limitaciones en alturaNo recomendableNo recomendableRecomendableRecomendable

4.4.2 Separadores trifsicos

Los controles de interfase instalados en separadores trifsicos con vertedero tienen la ventaja de ajustarse fcilmente a las variaciones inesperadas de gravedades especficas o a las tasas de flujo. Los controles tipo interfase se instalan en este tipo de separadores y son aplicables generalmente para crudos livianos o semilivianos, donde no se presentan problemas de emulsin o de parafina, ya que estos problemas interfieren en la definicin de la interfase agua-aceite.

El separador trifsico con compartimentos separados se utiliza generalmente para crudos pesados donde se dificulta la separacin agua-aceite. En estas condiciones no es factible utilizar el control de nivel tipo interfase, por lo que se debe acudir a esta configuracin de separador. Tambin se utiliza para crudos donde se presentan problemas de emulsin o de parafina que afectan la operacin del control tipo interfase, debido a que la interfase agua-aceite no se forma fcilmente.

4.5 Presin inicial y nmero de etapas

Por razones de la composicin del fluido producido, que contiene varios componentes que van desde el C1 hasta el C8, a ms alta sea la presin inicial de separacin, mayor ser la cantidad de hidrocarburo lquido obtenido en el separador.

Si la presin inicial de separacin es muy alta, muchos componentes livianos permanecern en equilibrio con la fase lquida en el separador, y luego pasarn a la fase gaseosa cuando lleguen al tanque de almacenamiento, donde existe un rango de presin atmosfrica.

Si la presin inicial de separacin es muy baja (alta cada de presin en el separador), un gran porcentaje de livianos pasarn directamente a la fase gaseosa en el separador.

Como se puede apreciar en las recomendaciones establecidas, se plantea un problema de separacin, ya que teniendo un solo separador, y operndolo ya sea a una presin muy baja o muy alta, se van a obtener prdidas de componentes livianos como fase gaseosa, los cuales pudieran hacer parte de la fase lquida y venderse al precio de la fase lquida, o sea del crudo.

Para solucionar este problema, se recomienda una disminucin progresiva de la presin inicial de separacin, en el caso que sta se encuentre en niveles altos. Este hecho se logra mediante varias etapas de separacin, en las que el alto rango de presin inicial se distribuye en cada una de las etapas, hasta llegar a una presin baja de separacin.

La seleccin del nmero de etapas requeridas en un proceso de separacin gas/lquido, partiendo de alta presin de llegada al separador, se obtiene teniendo en cuenta que a ms etapas agregadas al proceso, se obtiene menor incremento de produccin en cada etapa adicional. Este factor trae como consecuencia una limitacin en el nmero de etapas de separacin, ya que entra en juego el factor econmico, debido al costo del separador adicional, as como su instalacin, operacin y mantenimiento, frente a la disminucin progresiva de las ganancias de produccin lquida por la instalacin de un separador adicional.

La Tabla 2 muestra el efecto de las etapas de separacin para un caudal rico en condensados. Se puede apreciar que al pasar de 1 a 3 etapas se obtiene una ganancia de 96 BOPD (48 BOPD por etapa adicional), pero la ganancia por etapa se ve disminuida considerablemente al pasar de 3 a 4 etapas (34 BOPD por etapa adicional.

Tabla 2 Efecto de nmero de etapas en produccin

CasoNmero de etapasPresiones de separacin (psi)Lquido producido (BOPD)Ganancia (BOPD)

I112158400-

II31215, 515 , 65849696

III41215,515,190,65853034

Se hace necesario determinar un nmero ptimo de etapas que corresponda con los requerimientos tcnicos, operacionales y econmicos. Para esta determinacin se debe tener en cuenta:

Clculos de separacin instantnea para determinar el caudal de lquido y de gas separados en cada una de las etapas. Balance econmico, basado en las ganancias obtenidas por la adicin de un nuevo separador vs. el valor del equipo a instalar; su instalacin y los costos adicionales de operacin y mantenimiento.

Potencial del yacimiento

Declinacin de la presin original del yacimiento.

Anlisis del efecto de contrapresin a la formacin, el cual puede originar prdidas de produccin mayores a las ganancias obtenidas por la implementacin de etapas de separacin adicionales.

Para la ltima etapa, el separador deber operar a la mnima presin requerida para transferir la produccin del recipiente a la siguiente parte del tratamiento, al caudal que se est procesando. Esta presin mnima de operacin puede variar entre 25-50-100 psi dependiendo de las condiciones tanto del yacimiento como de la operacin del sistema.

La Tabla 3 muestra una gua para la determinacin relativa al nmero de etapas, pero una seleccin ms precisa se debe realizar con un anlisis y clculo de los diferentes parmetros referidos anteriormente.

Tabla 3 Gua para las etapas de separacin

Presin inicial del separador (psi)Nmero de etapas

25-1251

125-3001-2

300-5002

500-7002-3

> 7003

En resumen se pueden utilizar las siguientes recomendaciones:

Si la presin de llegada es baja, se requiere de una sola etapa de separacin.

Si la presin de llegada es alta y adems se determina que se requieren varias etapas, se necesitan dos o tres separadores en serie.

Si el caudal de produccin es bajo, se requiere de un solo separador por etapa.

Si el caudal de los fluidos producidos es alto, seguramente se requiere distribuir el caudal de cada etapa en varios separadores paralelos; esto depende de la mxima capacidad del separador que ofrezca el mercado y que pueda aceptarse tcnicamente.

Si la presin de llegada y el caudal son altos se necesitan varias etapas de separacin y deber distribuirse el caudal en varios separadores por etapa.

4.6 Dimensionamiento de separadores bifsicos

4.6.1 Separador bifsico horizontal

Para el diseo o dimensionamiento de un separador horizontal es necesario determinar una longitud costura-costura y un dimetro de recipiente. Deber satisfacer las condiciones de capacidad de gas para permitir que las gotas de lquido que estn en la fase gaseosa se precipiten a la fase lquida, a medida que el flujo de gas avanza a travs del recipiente. Tambin deber disponer suficiente tiempo de residencia para que el lquido logre las condiciones de equilibrio y que las burbujas se gas sumergidas en el lquido puedan pasar a la fase de gaseosa. Para un llenado de lquido en el recipiente del 50% se aplican las siguientes ecuaciones:

CAPACIDAD DE GAS

Donde:

Leff = Longitud efectiva donde ocurre la separacin, ft.

d= Dimetro del recipiente, in.

Qg = Caudal de gas, MMSCFD

P= Presin de operacin, psia.

Z= Factor de compresibilidad del gas

g= Constante gravitacional, 32.2 ft/s2

g = Densidad del gas, lb/ft3.

L = Densidad del lquido, lb/ft3.

CD= Coeficiente de arrastre.

dm = Dimetro de la gota de lquido, micrones.

T= Temperatura de operacin, R.

Para la separacin de gotas de 100 micrones o mayores se puede utilizar la siguiente ecuacin junto con la Figura 12, en la cual se determina la constante K en funcin de la gravedad especfica del gas, la presin, la temperatura de operacin y la gravedad API del crudo.

EMBED Equation.3 CAPACIDAD DE LQUIDO

Donde:

Leff = Longitud efectiva donde ocurre la separacin, ft.

TR= Tiempo de residencia, minutos.

d = Dimetro del recipiente, in.

P= Presin de operacin, psia.

Figura 12 Constante K en la ecuacin de capacidad de gas (para dm = 100 micrones)LONGITUD COSTURA COSTURA, LS-S:

La longitud costura costura se determina a partir de la geometra del recipiente seleccionado.

Para la capacidad de gas:

Para la capacidad del lquido:

Estas ecuaciones incluyen el margen para el desviador de flujo y para el extractor de niebla.

RELACIN LONGITUD / DIMETRO

Ejemplo

Informacin de produccin:Caudal de fluido

=2000 BOPD

Calidad del aceite

=40 API

Caudal de gas

=10 MMSCFD

G.E. del gas

=0.6

Presin de operacin

=1000 psia

Temperatura de operacin

=60 F

Contenido de agua

=0 (Aceite limpio)

Factor de desviacin

=0.84

Se calcula la constante K asumiendo un dimetro de partcula de 100 micrones.

De la Figura 12 se obtiene K = 0.3.

Se establece la expresin para capacidad de gas y se calcula Leff a partir de sta para varios dimetros asumidos.

EMBED Equation.3 Calcule la longitud costura-costura, aplicando la ecuacin correspondiente, ya sea para el gas o para el lquido a cada uno de los dimetros supuestos.

d (in)Leff (ft)LS-S (ft)

163.444.8

202.754.4

242.294.3

No es aplicable para estas condiciones, quiere decir que la capacidad del gas no rige el diseo del separador.

Calcule valores de dimetro longitud efectiva (Leff), longitud costura-costura y relacin longitud/dimetro para varios tiempos de residencia. Como en el caso anterior, asuma los valores del dimetro. Repita este clculo para mnimo tres tiempos de residencia.

TR (min)d (in)Leff (ft)LS-S (ft)12 LS-S /d

32414.919.89.9

309.512.75.1

366.68.82.9

TR (min)d (in)Leff (ft)LS-S (ft)12 LS-S /d

424.86.51.8

2249.913.26.6

306.38.43.4

364.45.92.0

1207.19.55.7

245.06.63.3

Tabule y grafique los resultados

Teniendo en cuenta los resultados numricos y la grfica resultante, seleccione el dimetro y longitud razonable, de tal forma que la relacin est en el rango especificado (3.0-4.0).

La alternativa final de diseo recomendada es la siguiente:

Longitud costura-costura, LS-S=10 ft

Dimetro del recipiente

=36 in

Presin de diseo

=1000 psi

Temperatura de diseo

=60 F

Capacidad del lquido

=2000 BOPD

Tiempo de residencia

=3 minutos

El dimetro seleccionado deber aproximarse y expresarse en pulgadas, como mltiplos o submtiplos de pie. Igualmente, la longitud costura-costura deber expresarse en pies.

Figura 13 Grfica construida en el ejemplo para separador horizontal bifsico4.6.2 Separador bifsico vertical

En los separadores bifsicos verticales se debe mantener un dimetro mnimo para permitir la separacin de las gotas de lquido de la fase gaseosa en su movimiento vertical. Los requerimientos de tiempo de residencia especifican una combinacin de dimetro y altura de la columna de lquido.

CAPACIDAD DE GAS

Donde:

d= Dimetro del recipiente, in.

Qg = Caudal de gas, MMSCFD

P= Presin de operacin, psia.

Z= Factor de compresibilidad del gas

g= Constante gravitacional, 32.2 ft/s2

g = Densidad del gas, lb/ft3.

L = Densidad del lquido, lb/ft3.

CD= Coeficiente de arrastre.

dm = Dimetro de la gota de lquido, micrones.

T= Temperatura de operacin, R.

Para el caso especial en el que el tamao de gota es de 100 micrones la ecuacin se reduce a:

Se deber seleccionar un dimetro mayor que el mnimo requerido para la capacidad del gas.

CAPACIDAD DE LQUIDO

Donde:

QL = Produccin lquida, BFPD (aceite + agua).

TR= Tiempo de residencia, minutos.

d = Dimetro del recipiente, in.

h= Altura columna de lquido, in.

LONGITUD COSTURA COSTURA, LS-S:

Se determina la geometra seleccionada una vez que el dimetro y la altura del lquido son conocidos. Se deber dejar margen para la seccin de separacin de gas, para el extractor de niebla, para el desviador de flujo y para la lnea de descarga de lquido de acuerdo a las ecuaciones:

Se debe seleccionar la longitud que resulte mayor de cualquiera de las ecuaciones.

RELACIN LONGITUD / DIMETRO

Las restricciones de altura del sitio de instalacin pueden generar una seleccin de relaciones menores de longitud / dimetro.

Ejemplo:

Informacin de produccin:Caudal de fluido

=2000 BOPD

Calidad del aceite

=40 API

Caudal de gas

=10 MMSCFD

G.E. del gas

=0.6

Presin de operacin

=1000 psia

Temperatura de operacin

=60 F

Contenido de agua

=0 (Aceite limpio)

Factor de desviacin

=0.84

Se calcula la constante K asumiendo un dimetro de partcula de 100 micrones.

De la Figura 12 se obtiene K = 0.3.

Se calcula el dimetro mnimo para la capacidad de gas

Se establece la expresin de capacidad de lquido

Se calcula h para varios dimetros asumidos (mayores que el dimetro mnimo calculado) para la capacidad de gas y para varios tiempos de residencia.

Se calcula la longitud costura-costura para las combinaciones estimadas de d y h en los tiempos de residencia.

Se calcula la relacin longitud/dimetro y se selecciona la relacin entre 3 y 4

TR (min)d (in)h (in) LS-S (ft)12 LS-S /d

32486.813.66.8

3055.611.04.4

3638.69.63.2

4228.38.72.5

TR (min)d (in)h (in) LS-S (ft)12 LS-S /d

4821.78.12.0

22457.911.25.6

3037.09.43.8

3625.78.52.8

4218.97.92.3

12428.98.74.4

3018.57.93.2

3612.97.42.5

Se tabulan y grafican los resultados y se selecciona un dimetro mayor que el calculado para la capacidad del gas. Ver Figura 14.

La alternativa final de diseo recomendada es la siguiente:

Longitud costura-costura, LS-S=10 ft

Dimetro del recipiente

=36 in

Presin de diseo

=1000 psi

Temperatura de diseo

=60 F

Capacidad del lquido

=2000 BOPD

Tiempo de residencia

=3 minutos

Figura 14 Grfica construida en el ejemplo para separador vertical bifsico4.7 Dimensionamiento de separadores trifsicos

4.7.1 Separador trifsico horizontal

CAPACIDAD DE GAS

La ecuacin que se utiliza para calcular la capacidad de gas es la misma que se utiliz en la seccin 4.6.1 de este documento. Al igual que en dicha seccin, existe una ecuacin particular para este clculo asumiendo un dimetro de partcula de 100 micrones. K se puede obtener de las curvas dadas para la separacin bifsica (Figura 12).

TIEMPO DE RESIDENCIA

Donde:

Qw= Caudal mximo de agua, BWPD.

Q0 = Caudal mximo de aceite, BOPD

TRw= Tiempo de residencia para el agua, minutos.

TR0= Tiempo de residencia para el aceite, minutos.

d= Dimetro del recipiente, pulgadas

Leff = Longitud efectiva donde ocurre la coalescencia, ft.

ASENTAMIENTO AGUA EN ACEITE

El requerimiento que las gotas de agua sean capaces de precipitarse y liberarse del colchn de aceite, establece un mximo de espesor del colchn de aceite, dado por las siguientes ecuaciones:

Donde:

h0= Espesor del colchn de aceite, in.

(SG)w/0= Diferencia de gravedades especficas entre el agua y el aceite.

dm= Dimetro de la gota de agua presente en el colchn de aceite, micrones.

TR0= Tiempo de residencia para el aceite, minutos.

0= Viscosidad de la fase continua de aceite, cp.

DIMETRO MXIMO DEL RECIPIENTE

Para un tiempo de residencia dado para el agua y para el aceite, se establece un dimetro mximo de acuerdo al siguiente procedimiento:

Calcular el mximo espesor del colchn de aceite (h0mx).

Con la informacin de produccin, calcular la fraccin de seccin transversal del recipiente ocupado por la fase de agua, determinada por la ecuacin:

Determinar el coeficiente Z de la Figura 15.

Figura 15 Coeficiente Z para medio cilindro lleno de lquido Calcular el dimetro mximo (dmax):

Cualquier combinacin de dimetro y longitud efectiva que satisfaga los requerimiento de capacidad de gas, el tiempo de residencia y de asentamiento ser la base de seleccin del dimetro y longitud del recipiente.

LONGITUD COSTURA COSTURALa longitud costura-costura, LS-S, se calcula a partir de las ecuaciones dadas para la separacin bifsica en la seccin 4.6.1 de este documento.

RELACIN LONGITUD / DIMETRO

Cuando la capacidad de gas determina el diseo en el separador trifsico horizontal, la relacin 12 LS-S / d estar entre 4 y 5.

Si el dimensionamiento est basado en la capacidad de lquido, las relaciones pueden ser mayores.

Sin embargo, las relaciones ms comnmente utilizadas en separadores trifsicos horizontales estn en el rango de 3 a 5.

Ejemplo

Informacin de produccin:Q0

=5000 BOPD

Qw

=3000 BWPD

Qg

=5 MMSCFD

P0

=100 psia

T0

=90 F

Z

=0.983

Gravedad API=30

SGw

=1.07

Sg

=0.6

TR0 = TRw=10 minutos

=10 cp

Se calcula la diferencia de gravedades especficas.

Se calcula la constante K asumiendo un dimetro de partcula de gas de 100 micrones.

De la Figura 12 se obtiene K = 0.14.

Se establece la expresin para capacidad de gas y se calcula Leff a partir de sta para varios dimetros asumidos.

EMBED Equation.3 Al verificar para varios dimetros, se obtienen los siguientes resultados para la capacidad del gas:

d (in)Leff (ft)

602.65

722.21

841.89

961.65

Se observa que estos resultados muestran valores muy bajos de longitud efectiva, por lo cual se deduce que la capacidad de gas no rige el diseo para este caso; entonces se aplica el concepto para la capacidad de lquido.

Se calcula el mximo espesor del colchn de aceite

Se realiza el procedimiento de calcular el mximo dimetro para los requerimientos del colchn de aceite

Fraccin:

Factor Z:

De la Figura 15 se obtiene el valor de Z = 0.257

Dimetro mximo:

Se calcula la expresin para los requerimientos de tiempo de residencia del lquido.

Se calcula Leff para varios dimetros asumidos (menores que el dimetro mximo calculado).

Se calcula la longitud costura-costura para las combinaciones estimadas de d y Leff.

Se calcula la relacin longitud/dimetro y se selecciona la relacin entre 3 y 5

d (in)Leff (ft)LS-S (ft)12 LS-S /d

6031.642.18.4

7221.929.24.9

8416.121.53.1

d (in)Leff (ft)LS-S (ft)12 LS-S /d

9612.316.42.1

1089.713.01.4

Se realizan todos los pasos anteriores, utilizando un tiempo de residencia de 15 minutos.

d (in)Leff (ft)LS-S (ft)12 LS-S /d

7232.843.77.28

8424.132.14.59

9618.524.73.09

10814.619.52.16

Se tabulan y grafican los resultados

Las alternativas finales de diseo recomendadas son las siguientes:

Alternativa 1:80 in dimetro x 25 ft longitud

Alternativa 2:84 in dimetro x 22 ft longitud

Alternativa 3:90 in dimetro x 26 ft longitud

4.7.2 Separador trifsico vertical

Como en los separadores bifsicos verticales, se deber mantener un dimetro mnimo para asegurar la adecuada separacin de gas. Adicionalmente, estos separadores debern mantener un dimetro mnimo para lograr que las gotas de agua de 500 micrones y mayores que estn en la fase continua de aceite, se precipiten al fondo del recipiente. La altura de la columna de lquido es determinada por los requerimientos de tiempo de residencia.

Figura 16 Grfica construida en el ejemplo para separador horizontal trifsicoCAPACIDAD DE GASLa ecuacin que se utiliza para calcular la capacidad de gas es la misma que se utiliz en la seccin 4.6.2 de este documento. Al igual que en dicha seccin, existe una ecuacin particular para este clculo asumiendo un dimetro de partcula de 100 micrones. K se puede obtener de las curvas dadas para la separacin bifsica (Figura 12).

ASENTAMIENTO AGUA EN ACEITE

Donde:

d min= Dimetro mnimo del recipiente, in.

(SG)w/0= Diferencia de gravedades especficas entre el agua y el aceite.

dm= Dimetro de la gota de agua presente en el colchn de aceite, micrones.

QL= Produccin lquida (agua+aceite), BFPD.

0= Viscosidad de la fase continua de aceite, cp.

TIEMPO DE RESIDENCIA

Donde:

d= Dimetro del recipiente, in.

h0= Espesor del colchn de aceite, in.

hw= Altura de la columna de agua, in.

TR0= Tiempo de residencia para el aceite, minutos.

TRw= Tiempo de residencia para el agua, minutos.

Q0=Caudal de aceite, BOPD.

Qw=Caudal de agua, BWPD.

LONGITUD COSTURA-COSTURASe determina despus de haber calculado y seleccionado el espesor del colchn de aceite y la del agua, de acuerdo a las siguientes ecuaciones (se toma la longitud de mayor valor):

Donde:

LS-S= Longitud costura-costura, ft.

h0= Espesor del colchn de aceite, in.

hw= Altura de la columna de agua, in.

d= Dimetro del recipiente, in.

RELACIN LONGITUD / DIMETRO

Se recomienda usar una relacin que est dentro del rango de 1.5 a 3.0 para guardar restricciones razonables de altura.

Ejemplo

Informacin de produccin:Q0

=5000 BOPD

Qw

=3000 BWPD

Qg

=5 MMSCFD

P0

=100 psia

T0

=90 F

Z

=0.983

Gravedad API=30

SGw

=1.07

Sg

=0.6

TR0 = TRw=10 minutos

=10 cp

Se calcula la diferencia de gravedades especficas.

Se calcula la constante K asumiendo un dimetro de partcula de gas de 100 micrones.

De la Figura 12 se obtiene K = 0.13

Se calcula el dimetro mnimo para capacidad de gas.

Se calcula el dimetro mnimo para el asentamiento de agua asumiendo un dimetro de gota de agua de 500 micrones.

El dimetro mnimo mayor entre los dos anteriores es 83 in, el cual se utiliza para los clculos.

Se define la expresin para los requerimientos de tiempo de residencia.

Se calculan combinaciones de dimetro y alturas para dimetros mayores al mnimo seleccionado.

Se determina la longitud costura-costura para las alturas obtenidas.

Se calcula la relacin longitud/dimetro y se selecciona que el rango est entre 1.5 y 3.0.

d (in)h0 + hw (in)LS-S (ft)12 LS-S /d

8494.414.22.0

9082.313.21.8

9672.312.41.5

10264.111.71.4

Se repiten todos los pasos anteriores, utilizando un tiempo de residencia de 15 minutos.

d (in)h0 + hw (in)LS-S (ft)12 LS-S /d

84141.718.12.6

90123.516.62.2

96108.515.31.9

10296.114.31.7

Se tabulan y grafican los resultados

Figura 17 Grfica construida en el ejemplo para separador vertical trifsicoLas alternativas finales de diseo recomendadas son las siguientes:

Alternativa 1:90 in dimetro x 15 ft longitud

Alternativa 2:96 in dimetro x 12 ft longitud

Alternativa 3:100 in dimetro x 14 ft longitud

4.8 Desviadores de flujo

Consiste de un dispositivo que se instala a la entrada del separador, constituyndose en el elemento principal de la seccin de separacin primaria. Existen varios tipos de desviadores, pero los dos ms usados son los siguientes:

4.8.1 Platina desviadora

Esta platina puede ser esfrica, plana, de ngulo, cnica o de cualquier tipo que genere cambio en la velocidad y direccin de los fluidos. El desviador de flujo de disco esfrico o cnico es ms ventajoso ya que crea menos turbulencia que las platinas planas o el tipo ngulo, disminuyendo las posibilidades de emulsificacin o reincorporacin de agua en la fase gaseosa.

4.8.2 Desviador de tipo cicln

Utiliza el principio de la fuerza centrfuga para la separacin; el dimetro de la boquilla de entrada debe ser diseado para crear una velocidad de entrada de aproximadamente 20 ft/s alrededor del disco interior cuyo dimetro no debe ser mayor de 2/3 del dimetro del recipiente.

Figura 18 Desviador tipo cicln4.9 rea de flujo de vapor

La velocidad crtica es una velocidad de gas calculada empricamente que se utiliza para asegurar que la velocidad superficial de vapor, a travs del separador, sea lo suficientemente baja para prevenir un arrastre excesivo de lquido. Tal velocidad no est relacionada con la velocidad snica. La velocidad de vapor permisible en el recipiente (VV), ser un porcentaje de la velocidad crtica variando entre el 80 y el 100%.

4.10 Niveles y tiempos de residencia

Segn el esquema de proceso que se tenga en la etapa de separacin, existen criterios para fijar el volumen de operacin volumen retenido de lquido, para ciertos servicios especficos plenamente identificados. Estos tiempos de residencia pueden variar desde 15 a 5 minutos, dependiendo de los equipos aguas arriba y aguas abajo del separador. El nivel de lquido en el separador debe ser constante y comnmente opera al 50% de la capacidad total del separador.

4.11 Arrastre en la superficie del lquido

En muchas operaciones, especialmente a altas presiones y temperaturas, el lquido puede ser arrastrado de la superficie lquida y llevado hacia arriba. La proporcin de arrastre depende de la velocidad del gas en la tubera de entrada, del tipo de boquilla de entrada, de la distancia entre la boquilla de entrada y el nivel de lquido la superficie de choque, de la tensin superficial del lquido y de las densidades y viscosidades del lquido y del gas.

4.12 Boquillas de entrada

Los tambores separadores son diseados normalmente con rgimen de flujo anular/roco o flujo tipo roco en la tubera de entrada. Con este tipo de flujo, el arrastre de lquido aumenta al incrementar la velocidad del gas en la tubera de entrada. Se debe evitar el flujo tipo tapn o el flujo tipo burbuja en la tubera de entrada de tambores separadores verticales. Estos regmenes de flujo resultan en arrastre excesivo de lquido y vibraciones. Si estos regmenes de flujo no se pueden evitar a la entrada del tambor, el arrastre de lquido se puede minimizar con un distribuidor con ranuras.

En el caso que el flujo tipo tapn o el flujo tipo burbuja en la tubera de entrada, aparezca para tambores horizontales, se recomienda usar flujo dividido de alimentacin, con dos boquillas de entrada en los extremos del tambor, y una boquilla central de salida de gas. La velocidad de entrada de la alimentacin lquida debe ser menor igual a 3 m/s.

4.13 Mallas extractoras de neblina

La efectividad del extractor de niebla depende de la velocidad de la corriente de gas: Si es muy alta, se genera turbulencia y se origina reincorporacin de gotas de lquido a la fase gaseosa. Si la velocidad es baja, las pequeas gotas de lquido se agrupan en las platinas y coalescen con facilidad.

El espesor del extractor de niebla tipo malla est generalmente entre 3 y 7 in y su densidad entre 10 y 12 lb/ft3. Una unidad tipo malla adecuadamente diseada logra remover el 99% de gotas de lquido con tamao de 10 micrones y mayores. Para servicios en los cuales se permite un arrastre moderado de lquido de hasta 5 kg de lquido por 100 kg de gas (5 lb por cada 100 lb de gas), las mallas no son necesarias y el espacio de vapor en el tambor debera ser dimensionado para 100% de la velocidad crtica a caudales normales de flujo de gas. Para servicios crticos en los que el arrastre de lquido se debe reducir a menos de 1 kg de lquido por 100 kg de gas (1 lb por cada 100 lb de gas), se recomienda una Malla de 80 kg/m3 (5 lb/pie3), con espesor de 150 mm (6 pulg).

4.14 Rompedores de vrtices

El rompedor de vrtices tipo placa debe localizarse al menos a medio dimetro de la boquilla de salida por debajo del mnimo nivel de lquido, y la altura desde el fondo del recipiente deber ser un tercio del dimetro de la boquilla de salida.

El rompedor de vrtices tipo rejilla se usa cuando el dimetro de la boquilla de salida del lquido es ms grande que un 15-20% del dimetro del recipiente. Consiste en tres lminas horizontales cuadradas.

4.15 Platinas antiespumantes

Generalmente la espuma presente en un caudal de produccin de crudo es tratada mediante la adicin de productos qumicos. Muchas veces se instala una serie de platinas paralelas inclinadas con las que se ayuda al rompimiento de las burbujas de espuma. Estas se instalan en la interfase gas/lquido del correspondiente separador. Estas platinas no son recomendables cuando se presentan problemas de parafina o de produccin de arena, ya que estos elementos tienden a taponar este sistema instalado en el separador.

4.16 Dimensiones tpicas

Ver pginas 37,38, 39,40 y 42.

Las configuraciones mostradas como tpicas pueden variar, pero existen parmetros de distancia que se mantienen sin importar el tipo de configuracin escogida.

4.17 Diseo mecnico

Los separadores verticales deben disearse para una deflexin mxima de 152 mm (6 in) por cada 30480 mm (100 ft) de altura del recipiente, o la deflexin que se especifique en la hoja de datos elaborada en la ingeniera bsica.

Cuando la relacin altura/dimetro (A/D) de un recipiente sea mayor de 15, el diseador debe verificar si se requiere anlisis dinmico para asegurar la estabilidad estructural.

4.17.1 Temperatura de diseo

La temperatura mxima que se use en diseo no debe ser menor que el promedio de las temperaturas alcanzadas en condiciones de operacin a todo el espesor de pared, para la parte considerada. Si es necesario, la temperatura del metal debe determinarse por medio de clculos o por medicin directa de algn equipo en servicio bajo condiciones equivalentes de operacin.

La temperatura mnima que se use en diseo debe ser la ms baja esperada en servicio, a menos que se permitan temperaturas an ms bajas. Se determinar igual que la temperatura mxima de diseo. Debe tomarse en cuenta la temperatura de operacin ms baja, los transitorios de operacin, la auto refrigeracin, la temperatura atmosfrica y cualquier otra fuente de enfriamiento. La TMDM que se marque en la placa de identificacin debe corresponder a la presin coincidente; cuando hay varias presiones mximas de trabajo permisibles (PMTP), debe usarse el valor mayor para establecer la TMDM. Tambin se pueden marcar otras TMDM que correspondan a otra PMTP.

No se permiten temperaturas de diseo mayores que las que se indican para el esfuerzo mximo permisible (EMP); adems, las temperaturas de diseo para recipientes a presin externa no deben exceder los valores mximos indicados en las grficas de presin externa de la Subparte 3, Parte D del ASME Seccin II o equivalente. El diseo de zonas con diferentes temperaturas de metal puede estar con base en sus temperaturas calculadas.4.17.2 Presin de diseo

Los recipientes deben disearse al menos para la condicin ms severa de presin y temperatura coincidente que se espera en operacin. Para esta condicin y las de prueba, debe tomarse en cuenta la diferencia mxima entre la presin interna y la externa del recipiente o la existente entre dos cmaras de unidades combinadas.

4.17.3 Cargas a considerar en el diseo

Las generadas por la presin de diseo interna o externa.

Las generadas por el peso del separador y su contenido normal bajo condiciones de operacin o prueba.

Las generadas por reacciones estticas por el equipo agregado (motores, maquinaria, otros recipientes, tuberas, aislamiento, recubrimientos, escaleras, plataformas y a la presin esttica del lquido.)

Las generadas por las partes internas anexas y soportes (orejas de izaje, anillos, faldn, silleta y patas).

Las generadas por reacciones dinmicas y cclicas por la presin y las variaciones trmicas, o causadas por equipos montados en el separador y cargas mecnicas.

Las generadas por las condiciones ambientales de la zona de ubicacin definitiva del separador. (Sismo y viento).

Las generadas por reacciones de impacto debidas al fluido del proceso.

Las generadas por diferenciales de temperatura o expansin trmica.

4.17.4 Valores de esfuerzo de los materiales permitidos

Para el diseo deben aplicarse los valores de esfuerzo mximos permisibles indicados en la Subparte 1 de la Seccin II, Parte D del Cdigo ASME.

4.17.5 Espesores mnimos de pared

En todos los casos, el espesor mnimo debe ser el mayor de lo siguiente:

El espesor, sin considerar tolerancia por corrosin, no debe ser menor de

Para recipientes de acero al carbn y baja aleacin: 5 mm (3/16 in) ms la tolerancia por corrosin.

Cuando el separador se construye con materiales de acero inoxidable, el espesor mnimo debe ser de 3 mm (1/8 in)

5 OPERACIN

5.1 Separadores bifsicos horizontales

El fluido entra al separador y golpea el deflector de entrada causando un cambio repentino en su momentum. La separacin principal de gas y lquido se realiza en este deflector (separacin primaria). La fuerza de gravedad causa que el lquido gotee desde la corriente gaseosa hasta el fondo del separador, donde es recolectado. La seccin de recoleccin del lquido brinda el tiempo de retencin necesaria para permitir que el gas arrastrado se eleve hasta el espacio de vapor y para absorber la turbulencia generada por los flujos intermitentes que puedan llegar al separador. Adicionalmente, brinda un volumen de retencin que puede ser necesario en caso de presentarse flujos intermitentes de alimentacin. El lquido abandona el separador bifsico a travs de una vlvula de control de descarga, la cual es regulada por un controlador de nivel que abre cierra la vlvula dependiendo de la seal de nivel de lquido.

El gas fluye sobre el deflector de entrada y luego horizontalmente a travs de la seccin de asentamiento sobre el lquido retenido. A medida que el gas fluye por esta seccin, se van separando pequeas gotas de lquido que fueron arrastradas en el gas, las cuales caen a la interfase gas-lquido. Algunas gotas son tan pequeas que no alcanzan a asentarse en esta ltima seccin, por lo que antes que el gas abandone el separador pasa a travs de un extractor de neblina.

La presin en el separador se mantiene gracias a la accin de un controlador de presin. Este controlador utiliza los cambios de presin en el separador para enviar una seal a la vlvula de control de presin, la cual se abre cierra dependiendo de esta presin. Al controlar el flujo de salida de gas se mantiene la presin en el separador bifsico. Normalmente, los separadores horizontales operan con la mitad del volumen lleno de lquido para maximizar el rea superficial de la interfase gas-lquido.

5.1.1 Dispositivos de seguridad

Todos los recipientes de tratamiento que involucran presin deben disponer de elementos de seguridad que permitan mantener controlado el sistema. Cuando por algn motivo la presin de operacin del separador est por encima de los lmites de la vlvula de control de presin, acta la vlvula de alivio, la cual descarga el gas. Si por alguna circunstancia tampoco opera la vlvula de alivio, entonces entra a operar el disco de ruptura, el cual se rompe y permite la descarga del gas. Estas descargas se realizan a travs de una lnea que lleva a una piscina o nuevamente al separador, o a la tea donde el caudal sobrante se quema.

5.2 Separadores bifsicos verticales

En esta configuracin el flujo de entrada ingresa por un lado del separador, en la parte superior. Al igual que en el separador horizontal, el deflector de entrada realiza la separacin principal. El lquido baja hacia la seccin colectora del separador y contina hasta llegar a la salida de lquido. A medida que el lquido alcanza el equilibrio, las burbujas de gas fluyen en contracorriente a la direccin del flujo de lquido y a continuacin se elevan al espacio de vapor del separador. Tanto el controlador de nivel como la vlvula de descarga del lquido operan de la misma forma que en el separador horizontal.

El gas fluye sobre el deflector de entrada y despus en direccin vertical hacia la salida de gas. En la seccin de asentamiento las gotas de lquido arrastradas caen en contracorriente a la direccin del flujo. de gas. Finalmente el gas pasa a travs del extractor de neblina antes de abandonar el separador. La presin y el nivel se controlan de la misma forma que en el separador horizontal. 5.3 Separadores trifsicos horizontales

El fluido entra al separador y golpea el deflector de entrada. Este cambio repentino en el momentum es la causa de la separacin primaria del lquido y el vapor; en algunos diseos el deflector de entrada posee un bajante (downcomer) que lleva el flujo de lquido bajo la interfase crudo-agua. De esta forma se obliga a la alimentacin a mezclarse con la fase continua de agua en el fondo del separador y despus elevarse hasta la interfase. Este proceso facilita la coalescencia de gotas de agua que son arrastradas en la fase continua de aceite.La seccin de recoleccin de lquido del separador brinda suficiente tiempo para que se forme una capa aceitosa en la superficie, mientras que el agua libre permanece en el fondo. En los separadores con compartimientos separados, el vertedero mantiene el nivel de crudo mientras que el nivel de agua es controlado por un controlador de nivel. El crudo es desnatado sobre el vertedero y una vez en el compartimiento de crudo, su nivel es controlado por un controlador de nivel que opera la vlvula de descarga de crudo.

Figura 19 Dimensiones tpicas para un separador vertical

Figura 20 Dimensiones tpicas para un separador horizontal

Figura 21 Dimensiones tpicas para un separador trifsico con bota decantadora

Figur 22 Dimensiones tpicas para un separador trifsico con ambos lquidos en el cuerpo

Figura 23 Dimensiones tpicas para un separador trifsico con compartimientos separados

El agua libre pasa por una boquilla localizada antes del vertedero mientras que un controlador de interfase registra la altura de la interfase crudo-agua. El controlador enva una seal a la vlvula de descarga de agua permitiendo que la interfase se mantenga en una altura establecida. Para el caso de los separadores con compartimentos separados se evita el uso de controlador de interfase, ya que ambas fases poseen su propio vertedero donde se utilizan controladores de nivel. En este tipo de separadores es bastante crtico que la diferencia de altura entre el vertedero de agua y el vertedero de crudo sea grande, de tal manera que el espesor de la interfase brinde suficiente tiempo de retencin de la fase lquida pesada. El gas fluye horizontalmente y sale a travs de un extractor de neblina hacia una vlvula de control de presin que mantiene constante la presin del separador. El nivel de la interfase crudo-agua puede variar desde 50 a 75% del dimetro total del recipiente, valor que depende de la separacin que se desee.

5.4 Separadores trifsicos verticales

Como en el separador bifsico, el flujo entra al recipiente por la parte lateral superior y choca con el desviador de flujo donde se efecta la separacin primaria lquido/gas. Como en el trifsico horizontal, tambin se dispone de un arreglo especial (downcomer) para llevar el flujo de lquido a travs de la interfase agua-aceite sin perturbar la acumulacin del colchn de aceite, el cual debe permanecer en reposo para la separacin. El distribuidor de caudal, ubicado al final del tubo bajante, llega hasta un poco por debajo de la interfase aceite-agua; a partir de la salida del distribuidor el aceite empieza a ascender y el agua libre a precipitarse al fondo del recipiente. Las gotas de aceite que han sido arrastradas por el agua al fondo del separador, ascienden en direccin contraria al flujo de agua. Se requiere una chimenea para igualar la presin del gas entre la seccin inferior y la seccin de gas. Cuando se esperan problemas de produccin de arena se recomienda instalar un fondo cnico cuyo ngulo debe estar entre 45 y 60.

5.4.1 Mtodos de control en separadores trifsicos verticales

Existen tres mtodos de control usados frecuentemente en separadores verticales trifsicos:

Estrictamente es un mtodo regido por controles de nivel. El flotador desplazante controla la interfase gas-aceite y regula la vlvula de descarga de aceite. Adicionalmente, utiliza un control de nivel de interfase para controlar la interfase aceite-agua y regular la vlvula de descarga de agua. Debido a que no tiene bafles o compuertas internas, este sistema es fcil de construir y apto para un buen manejo de arena y slidos producidos.

El segundo mtodo usa un control de nivel de interfase y una cmara de aceite. La cmara controla la interfase gas-aceite a una posicin constante de nivel y se obtiene una mejor separacin de agua-aceite, ya que permite que el aceite ascienda y se aloje en la cmara, desde donde se descarga completamente libre de agua. El control de nivel de interfase permite regular la descarga de agua y controlar el nivel de la interfase aceite-agua. Las desventajas de este mtodo radican en la disminucin de volumen debido a la cmara, acumulacin de slidos en la cmara y costos del sistema.

El tercer mtodo utiliza cmara de aceite y bota de agua externa que elimina la necesidad del control de nivel tipo interfase. En este caso, el nivel de interfase se controla por medio de la altura de una bota de agua externa, que est relacionada con la altura de la compuerta de aceite para formar la diferencia de alturas. Las ventajas y desventajas de este mtodo son similares a las del segundo mtodo adicionando el costo del arreglo externo.

5.5 Problemas potenciales de operacin

5.5.1 Problemas de espuma

La causa principal que origina los problemas de espuma son las impurezas que estn en la produccin (aceite + agua) desde la formacin productora. Estos problemas pueden ser enfrentados si se dispone de suficiente tiempo de residencia o se tiene suficiente superficie de coalescencia para romper la espuma, o mediante la utilizacin de un producto antiespumante.

EFECTOS

Problemas mecnicos en el control de nivel, ya que la espuma afecta el control de la interfase gas-aceite.

Reduce el volumen del separador: La espuma ocupa espacio que corresponde al crudo o al gas. Es decir, reduce la capacidad de la seccin de separacin gravitacional y de la seccin de acumulacin de lquido.

Reduce la eficiencia. Se convierte en un banco no controlado de espuma, en el cual se hace casi imposible separar el gas de lquido, lo cual origina que se presente arrastre de gas en la descarga del lquido del separador.

El lquido descargado por el separador lleva alguna cantidad de gas que origina problemas posteriores.

SOLUCIONES

Realizar ajustes al diseo original, tal como la instalacin de placas coalescedoras.

Aumentar el tiempo de residencia.

Hacer ajustes en la presin inicial de separacin.

Utilizacin de un producto antiespumantes.

5.5.2 Problemas de parafina

Se presenta cuando se trabaja con crudos parafnicos. La operacin del separador puede verse seriamente afectada por la acumulacin de parafina en el extractor de niebla o en las superficies de coalescencia de la seccin de acumulacin de lquido. La parafina puede causar problemas adicionales en los controles de nivel tipo interfase.

SOLUCIONES

Uso de extractores de niebla tipo centrfugo.

Utilizar vapor o solventes, para lo cual se debe proveer el recipiente de orificios para su correspondiente inyeccin.

Uso de un dispersante o inhibidor de parafina.

Instalacin de un dispositivo electromagntico en el fondo de la tubera de produccin del pozo que acta como dispersante de parafina.

5.5.3 Problemas de arena

Existe por la produccin de arena proveniente de la formacin productora debido a ineficiencias en el control de arena en pozos productores. Este problema puede aumentarse por altas fuerzas de arrastre que son causadas por altos caudales de produccin que sobrepasan el nivel de produccin crtica.

EFECTOS

Abrasin de las partes internas de las vlvulas de descarga, afectando los controles de nivel.

Abrasin en las lneas de descarga del separador, lo cual debilita el material y disminuye la vida til de las mismas.

Acumulacin de arena en el fondo del recipiente y taponamiento en las salidas o descargas del lquido.

SOLUCIONES

La mejor solucin es la instalacin de un adecuado sistema de control de arena en el completamiento original del pozo: Empaquetamiento de arena, filtros de arena, liners rasurados, etc., previo diseo elaborado a partir del anlisis granulomtrico de la arena proveniente de la formacin productora.

Uso de separadores con el mnimo de dispositivos de acumulacin interna.

Uso de vlvulas resistentes a la abrasin.

Producir el pozo a caudales que no estn por encima de la tasa crtica.

Aumento en la densidad de caoneo.

Aumento del intervalo abierto en la zona productora, si es factible.

5.5.4 Problemas de emulsiones

La emulsin se forma por la presencia de contaminantes en el caudal de produccin, provenientes de la misma formacin productora, tal como los asfaltenos, resinas, etc. Como la emulsin se forma en la interfase agua-aceite, el problema estar en el control de nivel y por lo tanto para el colchn de aceite. Tambin afecta los tiempos de residencia generando la disminucin en la eficiencia de separacin y el aumento en los costos de tratamiento.

SOLUCIONES

Utilizar rompedores de emulsin especiales para estos casos, habiendo hecho un anlisis previo en el laboratorio.

Utilizar tratadores de crudo para reforzar el rompimiento.

5.5.5 Arrastre de lquido en la fase gaseosa

Se detecta cuando el gas descargado presenta contenido de lquido por encima del normal. Su origen tiene varias causas:

Puede ser producido por alto nivel de lquido.

Dao en las partes internas del separador, tal como en el control de nivel.

Distancia insuficiente entre el desviador de flujo y el extractor de niebla.

Diseo inadecuado del separador por tiempos de residencia muy bajos.

Taponamiento de las descargas o salidas.

Dao en la vlvula de descarga.

Alta turbulencia.

Ajuste deficiente en el control de nivel.

Estos problemas causan deficiencia en la separacin y presencia de alto contenido de agua y aceite en el gas producido.

5.5.6 Arrastre de gas en la fase de lquida

Ocurre cuando gas libre escapa con el lquido que est siendo descargado por el separador. Tambin tiene varias causas:

Presencia de espuma, lo cual origina una remocin deficiente de gas.

Bajo tiempo de residencia

Dao en la vlvula de descarga

Dao en el control de nivel.

Falta de ajuste del sistema de control de nivel.

Estos problemas generan deficiencia en la separacin y alto contenido de gas en el lquido que se est descargando del separador.

6 MANTENIMIENTO

Durante las paradas de planta se deber hacer inspeccin al interior de los equipos para buscar si el equipo ha sido afectado por fenmenos de corrosin, pitting, erosin cualquier otro fenmeno que desmejore el espesor. Las dimensiones del espesor deben ser registradas en cada inspeccin y ejecutado el calculo matemtico para establecer si ya super el sobre espesor permitido para corrosin caso en el cual el equipo debe ser dado de baja.

Tambin debe inspeccionarse los cordones de soldadura, para observar grietas corrosin en la raz de la soldadura. En el arranque inicial el equipo debe correr por tres aos continuos antes de salir para mantenimiento, en los aos siguientes la planta parar cada ao para mantenimiento general.

Los elementos filtrantes (mallas) deben ser inspeccionados para observar, atrapamiento, ensuciamiento y apelmazamiento lo que determina su reemplazo. Para los extractores tipo laberinto vanos en acero, se debe inspeccionar incrustaciones, corrosin, ensuciamiento para proceder con la limpieza mecnica.

6.1 Reparaciones

Para el caso de los recipientes a los que se les realiz tratamiento de alivio trmico de las soldaduras, sta informacin est estampada en cada placa de identificacin. En ese caso, en las reparaciones tambin se debe realizar alivio de esfuerzos. El Contratista de reparacin debe presentar el procedimiento a seguir para la reparacin, tratamiento trmico y pruebas.

Para el material de soldadura aplicada y la zona aledaa afectada por calor se debe presentar: prueba de doblez, tensin transversal, y dureza Brinell. Para las soldaduras del cuerpo y las cabezas se debe realizar: ensayos radiogrficos, tintas penetrantes, dureza Brinell, en donde resulte imposible realizar estas pruebas entonces partcula magntica o ultrasonido.

7 ANEXO DATASHEET

Aprobado por: Ing. Alvaro Osorio Ruiz

Interventor ECOPETROL S.A.

Fecha: _____________________

Rev 0

Niveles de alarmas

Niveles de alarmas

Aprobado por: Ing. Juan Manuel Nocua Becerra

Interventor ECOPETROL S.A.

Fecha: _____________________

Rev 0

8

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