IDENTIFICACIN DEL PROYECTO [TTULO DEL PROYECTO]
BASES Y CRITERIOS DE DISEO
TRATAMIENTO DE AGUAS EFLUENTES FURRIAL (TAEF)
INGENIERAGENERALBASES Y CRITERIOS DE DISEO
REV.FECHABREVE DESCRIPCIN DEL CAMBIOELAB.POR:REV.POR:APROB.
POR:FIRMAS DE APROB.
014/11/2011EMISIN FINALA.CH./D.M./ M.M./F.D./F.S.L.R.
B07/07/2011INCORPORACIN DE COMENTARIOS PDVSAA.CH./D.M./
M.M./F.D./F.S.L.R.
A27/06/2011EMISIN ORIGINALA.CH./D.M./ M.M./F.D./F.S.L.R.
PROYECTOS MAYORESAC02PMO1001-TC0D3-GD11001
ARQUITECO, C.A.ARQ1104-C10400-GD11001
SERVICIOS PROFESIONALES DE CONSULTORA PARA LA EJECUCIN DE LAS
FASES DE CONCEPTUALIZAR, DEFINIR E IMPLANTAR PARA LOS PROYECTOS
MAYORES EYP ORIENTE. PAQUETE A4600035400
ELABORADO POR CONSULTORAREVISADO POR CONSULTORAAPROBADO POR
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NOMBRE: G.F. / B.B. / A.M. / M.R. / W.G. NOMBRE: R.A. / R.V. /
I.M. / J.B. / M. M.NOMBRE
FIRMA:FIRMA:FIRMA:
FECHA: 14/11/2011FECHA: 14/11/2011FECHA: 14/11/2011
NDICE1.OBJETIVO DEL DOCUMENTO62.ALCANCE DEL DOCUMENTO63.OBJETIVO
DEL PROYECTO64.ALCANCE DEL PROYECTO65.ANTECEDENTES Y
JUSTIFICACIN76.UBICACIN GEOGRFICA87.DATOS GENERALES DE LA
INGENIERA107.1.Disciplina General107.2.Disciplina
Proceso107.3.Disciplina Mecnica117.4.Disciplina
Civil117.5.Disciplina Instrumentacin117.6.Disciplina
Electricidad118.BASES DE DISEO138.1.Lmites de Batera138.2.Lmites de
Entrada138.3.Lmites de Salida148.4.Lmites de Batera de
Servicios149.Capacidad de Diseo159.1Presin y Temperatura de la
Alimentacin a la Entrada169.2Caractersticas del Agua a la Entrada y
a la salida de la Planta TAEF169.3Caractersticas del gas usado como
gas de manto.1910.Premisas generales2111.DISCIPLINA
PROCESOS2211.1.Descripcin del Proceso2211.2.Cdigos, Guas, Estndares
y Normas2311.3.Marco Legal2411.4.Unidades de Medida2511.5.Programas
de Simulacin2811.6.Filosofa de Diseo2811.7.Criterios de
Diseo3012.DISCIPLINA MECNICA4212.1.Premisas
Generales4212.2.Capacidad de la Planta4212.3.Normas y Cdigos
Aplicables4312.4.Criterios de Diseo4613.DISCIPLINA
INSTRUMENTACIN5913.1.Cdigos y Normas Aplicables5913.2.Codificacin
de Seales/Instrumentos de Proceso6413.3.Codificacin de los
Cables6413.4.Codificacin de Cajas de Conexin6613.5.Codificacin de
Bancadas6613.6.Clasificacin de Seales6713.7.Clasificacin Elctrica
de reas6813.8.Servicios6913.9.Lineamientos de Diseo7013.10.Sistemas
de Suministro de Potencia13013.11.Sistemas de Inyeccin de
Qumica13013.12.Sistema de Tratamiento con Burbujeo13013.13.Sistema
de Filtracin13113.14.Consideraciones de
Automatizacin13113.15.Canalizaciones13613.16Diseo de
Instalaciones14214.Disciplina CIVIL14514.1.Alcance del
Documento14514.2.Reglamento, cdigo y normas
aplicables14714.3.Sistema de unidades15014.4.Bases y Criterios de
Diseo15215.Disciplina ELECTRICIDAD18215.1.Alcance de la
Disciplina18215.2.Normas y Cdigos Aplicables18315.3.Premisas
Generales del Sistema Elctrico18815.4.Bases para el Diseo de las
Instalaciones Elctricas18916.ANEXOS.229
1. OBJETIVO DEL DOCUMENTOEl objetivo del documento es establecer
las Bases y Criterios de Diseo, de la ingeniera Bsica, aplicables
al desarrollo del proyecto TRATAMIENTO DE AGUAS EFLUENTES FURRIAL
(TAEF).2. ALCANCE DEL DOCUMENTOEl alcance de este documento
comprender la aplicacin de las mejores prcticas de Ingeniera en el
tratamiento de aguas de produccin para el desarrollo de la
Ingeniera Bsica del Proyecto TRATAMIENTO DE AGUAS EFLUENTES FURRIAL
(TAEF). Contempla la ubicacin de las instalaciones, condiciones
ambientales, metodologa aplicada e incluye el sistema de unidades
utilizado y la disponibilidad de los servicios industriales.3.
OBJETIVO DEL PROYECTOProveer la infraestructura requerida para el
manejo y tratamiento de 160.000 BPD de aguas de produccin
proveniente del Sistema de Deshidratacin de Crudo del Complejo
Jusepn y de las Nuevas Instalaciones Furrial (Proyecto NIF), cuyo
producto cumpla las especificaciones requeridas para ser inyectada
al yacimiento con fines de recuperacin secundaria a travs de la
Planta RESOR.4. ALCANCE DEL PROYECTOComprende el diseo, procura y
construccin de una planta de tratamiento de aguas de produccin
constituida por los siguientes sistemas:Facilidades de entrada
constituido por un cabezal de 160.000 BPD de capacidad, con tres
vlvulas para la conexin con el Sistema de Deshidratacin de Crudo
del Complejo Jusepn, Nuevas Instalaciones Furrial y una posible
conexin futura.Sistema de tratamiento de cuatro etapas conformado
por: dos tanques skimer, para estabilizar la corriente y desnatar
la capa de crudo formada en la superficie; y 3 mdulos de 55.000
BPD, cada mdulo cuenta con un equipo de flotacin inducida por gas,
un filtro cscara de Nuez y un filtro de tierra
diatomea.Almacenamiento y bombeo del agua tratada desde la planta
hasta la tubera transferencia de 20 SAEN-RESOR.Sistema de manejo y
tratamiento de lodos petrolizados y manejo de crudo
recuperado.Servicios industriales constituidos por: aire de
instrumentos y de servicio, agua de servicio, sistema de inyeccin
de qumicos y sistema contra incendio.Sistema de alimentacin
elctrica conformado por: dos alimentadores en 13,8 KV desde la
Sub-Estacin Jusepn, dos transformadores en 13.800/480V y un CCM en
480V.Sistema de medicin y control conformado por toda la
instrumentacin requerida, y un sistema de control que ser alojado
en una caseta de control.Dos switchs ethernet industrial, uno en
Caseta de Control TAEF y otro en la Sala de Control SAEN III, para
comunicacin con el sistema de control existente.Sistema de respaldo
de potencia conformado por un rectificador cargador, banco de
bateras y un Sistema Ininterrumpido de Potencia (UPS).Sistema de
deteccin de Fuego y Gas.Sistemas integrados de proteccin (SIP), que
comprende: Sistema de Circuito Cerrado de Televisin (CCTV), Sistema
de Deteccin de Intrusos (SDI), Control de Acceso (SCA).5.
ANTECEDENTES Y JUSTIFICACINEn las reas de produccin de E&P
Oriente, especficamente en el Campo Furrial, ubicado en el Distrito
Maturn del Estado Monagas, se generan grandes volmenes de agua
durante el proceso de deshidratacin de crudo. Estas aguas, son
llamadas de produccin y normalmente son inyectadas para su
disposicin final en yacimientos depletados. No obstante, en virtud
de los requerimientos para el incremento de la produccin y
mantenimiento de presin en el yacimiento, PDVSA decidi utilizar el
agua de produccin en la recuperacin secundaria de crudo que se
lleva a cabo en el rea.Las aguas de produccin del Campo El Furrial
se caracterizan por elevadas concentraciones de sales y slidos
suspendidos. Tambin presentan crudo libre y emulsionado en variadas
concentraciones, por lo cual se requiere la aplicacin de
tratamiento fsicos y qumicos que permitan adecuar su calidad,
previo a la utilizacin en los procesos de recuperacin secundaria,
de forma que se pueda llevar a cabo de modo eficiente y seguro,
evitando el taponamiento de la formacin receptora.En el ao 2000, se
desarroll la visualizacin del Proyecto Tratamiento de Aguas
Efluentes Furrial (TAEF) para manejar 200 MBAD, con el objetivo de
cubrir los requerimientos de manejo de agua producto del aumento de
la produccin de crudo del Campo El Furrial.En el ao 2001, se elabor
la Ingeniera Conceptual y Bsica del sistema de tratamiento
requerido para la adecuacin de la calidad de las aguas de inyeccin,
con el apoyo de las principales empresas proveedoras de tecnologa,
las cuales hicieron propuestas especficas para el tratamiento de
las aguas, de acuerdo a las especificaciones tcnicas
establecidas.Como apoyo al Proyecto TAEF, PDVSA solicito en el ao
2002 asistencia tcnica del Departamento de Ecologa y Ambiente de
INTEVEP para evaluar las tecnologas propuestas por los proveedores
y seleccionar la ms adecuada para el tratamiento de las aguas de
produccin del Proyecto TAEF.A finales del ao 2002, y debido al paro
petrolero, se paraliz el proyecto TAEF extravindose la documentacin
del mismo, logrndose ubicar el Informe de Evaluacin de Tecnologas
elaborado por INTEVEP.En Julio del 2004, se evalu la factibilidad
del proyecto utilizando la volumetra del PDO 2004-2023 y
considerando la capacidad instalada del Sistema de Aguas Efluentes
Norte (SAEN), obtenindose como resultado que el proyecto fuera
diferido.A finales del ao 2007, debido al incremento en la
volumetra de las aguas efluentes y considerando las capacidades de
las Plantas SAEN I, II y III, la Gerencia de Plantas y Aguas del
Distrito Norte, solicito la reactivacin del proyecto TAEF.En el ao
2009, el Distrito Furrial suministr la nueva caracterizacin de las
aguas de entrada y especificaciones del agua tratada con cambios
importantes en las mismas (contenido de crudo libre, slidos
suspendidos, slidos totales disueltos), lo que amerit
conceptualizar nuevamente el proyecto.
6. UBICACIN GEOGRFICA Las instalaciones de la Planta de
Tratamiento de Aguas Efluentes Furrial (TAEF) estarn ubicadas en el
rea cercana al Sistema de Aguas Efluentes Norte (SAEN) del Complejo
Jusepn, ubicado en la zona Oeste del Municipio Maturn del Estado
Monagas. La Figura 1 muestra esquemticamente la ubicacin de la
planta al lado Este de la laguna L-1000 A/B de la laguna L-1000
A/B.
Figura 1. rea de Ubicacin Planta TAEFEl terreno asignado para
este proyecto, corresponde a una poligonal de 236,00m x 136,00m con
las siguientes coordenadas UTM:Tabla 1. Coordenadas de Ubicacin
Planta TAEF. DATUM SIRGAS REGVEN REVISAR CON JOSE BRACHO YA QUE
DEBEN HABER CAMIADO DESPUES DE LAS REUNIONES DE DICIEMBRE
2011PUNTOESTENORTE
01449.042,911.075.837.89
02449.092.821.075.728.52
03449.250,871.075.944.21
04449.304.141.075.815.19
Fuente: Plano PDVSA N AC02PM01001-TC0C3-OP24001. Topografa
Modificada. Implantacin General. Terrazas. Agosto 2011.7. DATOS
GENERALES DE LA INGENIERAA continuacin se indican los datos
generales de los documentos tcnicos suministrado por
PDVSA:Proyecto: TRATAMIENTO DE AGUAS EFLUENTES FURRIAL
(TAEF)Elaborado por: Venezolana de Ingeniera de Consulta, S.A.Fase
del Proyecto:Ingeniera Conceptual7.1. Disciplina GeneralDOCUMENTOS
Y PLANOSNMEROREVISIN
Informe de Levantamiento de CampoAC02PMO1001-TC0C3-GD090010
Bases y Criterios de DiseoAC05PMO0908-PB0C3-GD060010
Seleccin de TecnologasAC02PMO1001-TC0C3-GD130010
Identificacin de Tecnologa y Criterios de
SeleccinAC02PMO1001-TC0C3-GD150010
7.2. Disciplina ProcesoDOCUMENTOS Y PLANOSNMEROREVISIN
Memoria de ClculoAC02PMO1001-TC0C3-PD010010
Descripcin del ProcesoAC02PMO1001-TC0C3-PD030010
Balance de Masa y EnergaAC02PMO1001-TC0C3-PD090010
Bases y Criterios de DiseoAC02PMO1001-TC0C3-PD060010
Diagrama de Flujo de ProcesoAC02PMO1001-TC0C3- PP010010
DOCUMENTOS Y PLANOSNMEROREVISIN
Diagrama de Bloque de ProcesoAC02PMO01001-TC0C3PP030010
7.3. Disciplina MecnicaDOCUMENTOS Y PLANOSNMEROREVISIN
Plano Implantacin de EquiposAC02PM01001-TC0C3-MD211010
7.4. Disciplina CivilDOCUMENTOS Y PLANOSNMEROREVISIN
Evaluacin y Seleccin del Sitio de
ImplantacinAC02PMO1001-TC0C3-CD030010
Alternativas de UbicacinSin Cdigo0
Levantamiento TopogrficoSin CdigoB
7.5. Disciplina InstrumentacinDOCUMENTOS Y
PLANOSNMEROREVISIN
Sin documentos que revisar y comentarN/AN/A
7.6. Disciplina ElectricidadDOCUMENTOS Y PLANOSNMEROREVISIN
Anlisis P de Cargas ElctricasAC02PMO1001-TC0C3-ED020020
Estudio de Cortocircuito de la Subestacin
TAEFAC021001-SE2D3-ED080171
DOCUMENTOS Y PLANOSNMEROREVISIN
Estudio de Flujo de Carga para la Alimentacin de la Planta de
Tratamiento de Aguas Efluentes Furrial
(TAEF)AC021001-SE1D3-ED090171
Anlisis y Seleccin de Fuentes de Alimentacin
ElctricaAC101PMO0018-TC00C3-ED060010
Aporte a la Memoria DescriptivaSin cdigo0
Bases y Criterios de DiseoAC02PMO1001-TC0C3-ED080040
Informe de Levantamiento en Campo AC02PMO1001-TC0C3-ED090050
Diagrama Unifilar PreliminarAC02PMO1001-TC0C3-EP070030
8. BASES DE DISEO8.1. Lmites de Batera
TratamientoPrimarioTratamientoterciarioPulimento(Filtros
TierrasDiatomeas) Tratamiento Secundario(IGFs) Agua
Industrial(SCI/Servicios)Gas deMantoAire de instrumentosInyeccin de
qumicosLB (Skimmer)(Filtros Cscara de Nuez)Agua IndustrialAlmacen,
Procesamiento y Despacho de SlidosLBAlmacenamiento y Despacho de
Crudo RecuperadoElectricidadDeshidratacin JusepnNIFAlmacenamiento y
Despacho de Agua Tratada.Los lmites de batera del proyecto se
muestran en la Figura 2.
Figura 2. Lmites de Batera8.2. Lmites de EntradaAgua del Sistema
de Deshidratacin de Crudo del Complejo Jusepn, mediante una vlvula
de 16 pulgadas de dimetro (Tie-Ins 01) en la planta SAEN.
Coordenadas Norte: 449.043,13 y Este: 1.075.772,71 a una presin de
55 psig y una temperatura de 141 F.Agua del Sistema de
Deshidratacin de Crudo de las Nuevas Instalaciones del Furrial
(NIF), mediante (Tie-Ins 02) que llegar a la planta a travs de
acueducto de 16, coordenadas N: 448.934,84 y Este: 1.075.637,29. Se
recibir agua aceitosa y salada a 39 psig de presin y 141 F.
8.3. Lmites de SalidaEl agua tratada procedente desde las bombas
centrifugas horizontales P-T1202 A/B/C/D se entregar en un nuevo
mltiple de distribucin ubicado en la actual rea usada para el
manejo de arenas, prximo a los filtros de cascara de Nuez de SAEN
III, mediante el punto de interconexin o Tie-in 03 de dimetro 16
pulgadas. El agua tratada se entregar a una presin de 39 psig y una
temperatura de 140 F en el punto cuyas coordenadas estimadas son
N:448.863 y E: 1.075816.0 donde se estima pasa el cabezal de
suministro a RESOR.8.4. Lmites de Batera de ServiciosSe realizaron
visitas para definir los puntos de interconexin tanto de suministro
de agua cruda como de entrega de agua procesada como de los
servicios industriales. El Anexo N 5 muestra evidencias fotogrficas
y comentarios de los puntos de interconexin (Tie Ins). De manera
particular se observa que: Tie-In Gas CombustiblePDVSA asign toma
de 2 pulgadas de dimetro ubicado en el mltiple de gas seco del
Complejo Jusepin a una presin de 1300 psig y una temperatura en un
rango de 110 y 130 F. Este se usar como gas de manto. Tie-In
Sistema Contra IncendiosSe colocar desde la tubera de 12 que
alimenta al patio de tanques Jusepn, este punto hay que
complementarlo con otro punto de interconexin el cual se tomar
desde la tubera de 16 que pasa entre la planta TAEF Nueva y las
piscinas L-1000 A/B para cerrar el circuito mediante dos fuentes de
alimentacin. Tie-In de ServiciosSobre el sistema de alimentacin de
aire de instrumentos as como de los sistemas de almacenamiento y
dosificacin de qumicos se configuraran completamente nuevos ya que
los actuales sistemas de suministro de aire y de qumica estn
operando a su mxima capacidad. Estos estn ubicados dentro de las
siguientes coordenadas:
Tabla 2. Coordenadas de equipos de dosificacin de qumicos y aire
de instrumentos. Ubicacin Planta TAEF. DATUM SIRGAS
REGVENPUNTOESTENORTE
01449.1661.075.857
02449.1731.075.861
03449.1731.075.842
04449.1801.075.845
Fuente: Plano PDVSA N AC02PM01001-TC0C3-OP24001. Topografa
Modificada. Implantacin General. Terrazas. Agosto 2011.
El agua que se utilizar como agua de servicios se est
estableciendo si se alimentar de un pozo de la Planta RESOR o si se
construir un tanque areo.La fuente de suministro elctrico del
sistema de alimentacin de aire de instrumentos as como de los
sistemas de almacenamiento y dosificacin de qumicos ser desde el
Centro de Control de Motores CCM1-2TP1/TP2, 480 V, ubicado en
caseta elctrica del rea de S/E elctrica de la nueva planta TAEF.9.
Capacidad de DiseoEl diseo de la Planta de Tratamiento de Agua
Efluentes Furrial (TAEF) contemplar tres (03) mdulos de 55 MBPD,
con base en el volumen de agua producida de 160 MBPD de aguas
efluentes como flujo volumtrico normal de operacin. La mxima
capacidad de la planta es de 165 MBPD y la mnima capacidad de la
planta corresponder a un solo tren de tratamiento: 55 MBPD.El diseo
tendr caractersticas de sistema cerrado y deber garantizar las
especificaciones requeridas para la inyeccin del agua tratada a
travs de la Planta RESOR.
9.1 Presin y Temperatura de la Alimentacin a la EntradaLa presin
disponible, para la alimentacin desde la Planta de Tratamiento de
Aguas Efluentes Furrial (TAEF), es 55 psig en el punto de empalme
(Tie-In 01) con las aguas de produccin provenientes del Complejo de
Deshidratacin de Crudo Jusepn a una temperatura de 141 F. La presin
disponible, para la alimentacin de la planta TAEF, es de 39 psig en
el punto de empalme (Tie Ins-02) con las Nuevas Instalaciones El
Furrial (NIF) y con una temperatura de 141 F, ambos valores de
presin garantizan el suministro a los tanques desnatadores, incluso
al estar trabajando a cargas diferentes. 9.2 Caractersticas del
Agua a la Entrada y a la salida de la Planta TAEFEl cabezal de
entrada de Agua distribuir proporcionalmente el agua cruda en ambos
tanques. Los parmetros de calidad del agua en la entrada de la
Planta de Tratamiento de Aguas Efluentes Furrial (TAEF) son los
considerados en la Tabla 4, obtenidos del Memorndum GDF-060-2010
con fecha 12 Marzo de 2010 (ver anexo N1). El agua cruda entra con
unas concentraciones mximas de impurezas de 1000ppm de
hidrocarburos (A&G) y 250ppm de Slidos Suspendidos Totales
(SST)De acuerdo al Manual de Diseo de Proceso de PDVSA MDP-03-S-04,
Tambores Separadores Lquido-Lquido, se considera para efectos de
diseo un tamao de gota de 127um correspondientes a hidrocarburos
con una gravedad mayor a 35 API.Tabla 3. Propiedades de los
Componentes en la Entrada del procesoAlimentacin @ 141 F
FluidoViscosidad (cp)Densidad (Lb/pie3)
Crudo353.054
Agua0.4562.4
SlidoN/A165.2
Tabla 4. Caracterizacin del Agua de ProduccinPARMETRORANGO
Ph6,5 8,4
Turbidez (NTU)3-500
Hierro (Fe++) 0,025,00
Total Slidos Suspendidos (ppm)10250
Crudo libre (ppm)01000
Cloruros (ppm)18002600
Dureza Total (CaCO3) (ppm)20150
Dureza Clcica (CaCO3) (ppm)1080
Dureza Magnsica (MgCO3) (ppm)1070
Alcalinidad Parcial (CO3=) (ppm)40120
Alcalinidad Total (HCO3 - +CO3=) (ppm)8001200
Temperatura (F)141
Conductividad (uhmos/cm)210
Total Slidos Disueltos (ppm)1900 3000
Fuente: Memorndum GDF-060-2010 Adendum comunicacin GDF-015-2009.
Entrega de Caracterizacin de Corrientes Asociadas al Proyecto TAEF
12/03/2010.El hidrocarburo asociado a la corriente de agua de
produccin en la entrada de la planta, es un crudo mediano de 35
API.En la Tabla 5, se muestra la calidad del agua requerida para su
reutilizacin en la recuperacin secundaria de yacimientos. Tabla 5.
Especificacin del Agua de InyeccinPARMETROLMITES DE CONTROL
Ph7,40 8,50
Turbidez (NTU)Mximo 0,5
Hierro (Fe++)Menor a 0,5 ppm
Total Slidos Suspendidos (ppm)Mximo 0,5
Crudo Total en Agua (ppm)Mximo 5
Crudo Emulsionado (ppm)Mximo 5,0
Crudo Libre (ppm)0
Cloruros (ppm)18002600 (1)
Dureza Total (CaCO3) (ppm)20150 (1)
Dureza Clcica (CaCO3) (ppm)1080 (1)
Dureza Magnsica (MgCO3) (ppm)1070 (1)
Alcalinidad Parcial (CO3=) (ppm)40120 (1)
Alcalinidad Total (HCO3 - +CO3=) (ppm)8001200 (1)
% de Partculas < 2 micras94% Menor a 2 micras
Nota: (1) Debe mantenerse en el mismo valor tanto en la entrada
como en la salida del proceso.Fuente: Memorndum GDF-060-2010
Adendum comunicacin GDF-015-2009 Entrega de Caracterizacin de
Corrientes Asociadas al Proyecto TAEF 12/03/2010.Se colocarn
analizadores en las lneas principales del proceso para monitorear
concentracin (ppm) de crudo y slidos.9.3 Caractersticas del gas
usado como gas de manto.En la Tabla 6 se muestran las
caractersticas del gas manto
10. Premisas generalesLa planta de Tratamiento de Aguas de
Produccin del Campo Furrial estar conformada por tres (03) mdulos
de 55 MBAPD cada uno. El diseo de cualquiera de los sistemas que
conformarn la planta, debe cumplir con el criterio ms riguroso o la
condicin ms desfavorable de operacin, de tal forma que la
ocurrencia de menor magnitud sea cubierta. Todo diseo debe cumplir
las normas o reglamentos y estndares aprobados por PDVSA y con la
normalizacin de los equipos e instalaciones. Se debe disear para
servicio continuo de la instalacin TAEF, an en caso de contingencia
o mantenimiento de los equipos. El sistema para el tratamiento de
las aguas de produccin debe ser cerrado con el fin de impedir la
entrada de oxgeno para evitar corrosin. El producto final ser
enviado a la Planta de Recuperacin Secundaria Oriente (RESOR). El
esquema de proceso seleccionado debe garantizar las
especificaciones de las aguas tratadas requeridas para su inyeccin
con propsito de recuperacin secundaria. Los equipos, tuberas,
vlvulas e instrumentos para la Planta de Tratamiento de Aguas de
Produccin sern totalmente nuevos. El agua tratada ser dispuesta en
un tanque de almacenamiento, para su posterior entrega hasta su
destino final (Planta RESOR). El tiempo de contingencia se define
como el tiempo requerido para la toma de acciones correctivas que
puedan presentarse durante la operacin de la planta. En este caso
el tiempo de contingencia corresponde a cuatro (4) horas de
almacenamiento en el tanque de Agua Tratada T-T1102.
11. DISCIPLINA PROCESOS11.1. Descripcin del ProcesoEl agua
procedente del sistema de Deshidratacin de Crudo del Complejo
Jusepn y de la futura planta de Deshidratacin de Crudo de las
Nuevas Instalaciones El Furrial (NIF), ser procesada en la planta
de Tratamiento de Aguas Efluentes Furrial (TAEF), cumpliendo con
las especificaciones requeridas para ser entregada a la Planta
RESOR quien la reinyectar a los pozos utilizados para la
recuperacin secundaria de crudo. Estos volmenes de agua deben
cumplir con ciertos parmetros de calidad, como son el contenido de
hidrocarburos emulsionados < a 5 ppm, los slidos suspendidos
totales < 0,5 ppm y el tamao de las partculas < 2 m.El agua
que llega a la planta TAEF entra a un tanque de estabilizacin tipo
skimmer donde se compensa cualquier perturbacin en el proceso y se
le retira parte de los contaminantes (hidrocarburos).La siguiente
etapa de separacin se realiza por flotacin (IGF), esta consiste en
generar burbujas de gas a las cuales se adhiere el petrleo y slidos
presentes en el agua, luego suben a la superficie donde son
retiradas hacia un sistema de recuperacin de hidrocarburos.Una
tercera etapa de tratamiento est basada en la filtracin de
componentes no solubles a travs de los filtros cscara de Nuez. En
las etapas de tratamiento anterior es posible lograr la separacin
del 90 -95% del crudo; adicionalmente se dispone de un sistema de
filtracin con Tierras Diatomeas para disminuir en un 94% las
partculas inferiores a 2 micrones. Posteriormente la corriente es
enviada al tanque de almacenamiento de agua tratada desde donde se
bombea hacia RESOR.El crudo recuperado, tanto en los tanques
desnatadores como en los sistemas de flotacin inducido por gas
(IGF), se transfiere a una fosa para posteriormente transferirlo a
un tanque de almacenamiento que ser vaciado cuando alcance su mximo
nivel mediante camiones vacum.Se inyectarn qumicos en puntos de
requerimiento por el proceso (desemulsionante,
coagulante/floculante, inhibidores de corrosin y biocida) para
incrementar la eficiencia tanto de los equipos de separacin como la
calidad del agua tratada y finalmente del proceso para cuyo fin se
dispone.11.2. Cdigos, Guas, Estndares y Normas11.2.1. Normas PDVSA
Petrleos de Venezuela. S.A. (PDVSA): L-TP- 1.1Preparacin de
Diagramas de Proceso.
L-TP-2.2Specifying Package Units.
L-TP- 1.3Identificacin y Numeracin de Tuberas.
L-TP- 1.5Clculos Hidrulicos de Tuberas.
L-STP- 031Estudio de Flujo en Tuberas y Anlisis Hidrulico.
IR-S-01Filosofa de Diseo Seguro.
90616.1.024Dimensionamiento de Tuberas de Procesos.
MDP 01-DP-01Temperatura y Presin de Diseo.
MDP-02-P-02Bombas: Principios Bsicos.
MDP-02-P-03Servicios de Bombeo de Caractersticas Crticas.
MDP-02-P-06Clculos en Servicios de Bombeo.
MDP-02-FF-04Flujo en Fase Gaseosa.
MDP-09-EF-03Sistema de Control de Efluentes.
GA-201Centrifugal Pumps.
D-251-PRTRequerimientos de Diseo para Recipientes a Presin.
90622.1.001Gua de Seguridad en el Diseo.
11.2.2. Normas Internacionales America Petroleum Institute
(API): API 12DSpecification for Field Welded Tanks for Storage of
Production Liquids.
API 650Welded Steel Tanks for Oil Storage.
API 2000Venting Atmospheric and Low-Pressure Storage Tanks.
API 610 Centrifugal Pumps for Petroleum, Heavy Duty Chemical and
Gas Industry Services.
11.3. Marco LegalA continuacin se mencionan las normas y
decretos de obligatorio cumplimiento que sustentan el marco legal
ambiental aplicable: Ley Orgnica del Ambiente, 1979. Ley Penal del
Ambiente, 1992. Ley Forestal de Suelos y Agua, 1966, 1977. Plan
Ordenamiento Territorial, 1983, 1992. Decreto 2.212 Normas Sobre
Movimiento de Tierra y Conservacin Ambiental. Decreto 2.219 Normas
para regular la afectacin de los recursos naturales renovables
asociada a la explotacin y extraccin de minerales. Decreto 2.220
Normas para regular las actividades capaces de provocar cambios de
flujo, obstruccin de cauces y problemas de sedimentacin. Decreto N
1.257 del 13 de Marzo de 1996. Normas sobre Evaluacin Ambiental de
Actividades Susceptibles de Degradar el Ambiente. Decreto N 638 de
fecha 26 de Abril de 1995, Normas sobre la Calidad del Aire y
Control de la Contaminacin Atmosfrica. Decreto N 2.216 del 23 de
Abril de 1992 Normas para el Manejo de los desechos Slidos de
Origen Domstico, Comercial, Industrial o de Cualquier otra
Naturaleza que no sean Peligrosos. Decreto N 883 del 11 de Octubre
de 1995 Normas para la clasificacin y el control de la calidad de
los cuerpos de agua y vertidos o efluentes lquidos. Ley Orgnica de
Prevencin, Condiciones y Medio Ambiente de Trabajo (LOPCYMAT).
COVENIN 1565 Ruido Ocupacional. Programa de Conservacin Auditiva.
Niveles Permisibles y Criterios de Evaluacin.11.4. Unidades de
MedidaSe utilizarn las unidades de medida del Sistema Ingls. En
caso de requerir otra unidad de medida perteneciente a un sistema
diferente, se har la observacin respectiva. En la Tabla 7 se
muestran las unidades a utilizar:Tabla 7. Unidades de
MedicinVARIABLEDESCRIPCINUNIDADSMBOLO
reaPie cuadradoPulgada cuadradaPie2, ft2in2A
ComposicinParte por millnppm
DensidadLibra por pie cbicolb/pie3
Flujo volumtrico normal de gasPie cbico normal por daPie cbico
normal por horaPie cbico estndar por minutoMil pie cbico norma por
daMilln de pie cbico normal daPCNDPCNHPCEMMPCNDMMPCND
Qg
Flujo volumtrico de lquidoBarril por horaBarril por daMil
barriles por daBPHBPDMBPDQl
Gravedad APIGrados APIAPIAPI
Flujo molarLibras mol por dalb-mol/dlb-mol/da
Flujo msicoLibras por dalb/dalb/da
Humedad relativaPorcentaje%HR
Longitud, Altura, DimetroPiePulgadaPie, pie, ft, Pulg, in,
pulgLh
MasaLibraLbm
Presin absolutaLibra fuerza por pulgada cuadradaPsia,
psiaKPaPabs
Presin manomtricaLibra fuerza por pulgada cuadradaPulgada de
aguaPsig, psigin H2OPman
TemperaturaGrado FahrenheitFT
TiempoDaHoraSegundodahrs, segt
VelocidadPie por segundoPulgada por horaft/s, pie/sin/hrv
Velocidad de corrosinMilmetros por aomm/aovc
Viscosidad dinmicaCentipoisecP
VolumenBarrilesPie cbicosBlsPie3, ft3V
Las condiciones estndar son 60 F y 14,7 psia. Igualmente se
podrn expresar las unidades anteriores, en los mltiplos y
submltiplos ms comunes citados a continuacin:G: Giga (1 * 109)MM:
Millones (1*106)M: Miles (1*103)C: centi (1*10-2)mm: mili (1*10-3)
:micro (1*10-6)N:nano (1*10-9)k:kilo (1*103)11.5. Programas de
SimulacinPara realizar el balance de masa y energa del proceso de
tratamiento de agua, as como la obtencin de las propiedades de los
fluidos (gas y lquido), a las condiciones de presin y temperatura
de operacin requeridas, se utilizarn clculos convencionales en
funcin de los porcentajes de remocin suministrados por el
fabricante. Los clculos hidrulicos se realizaran mediante la
aplicacin del Simulador PIPEPHASE versin 9.1.11.6. Filosofa de
Diseo11.6.1. Capacidad de AlmacenamientoPara los Tanques de
Almacenamiento de Agua Cruda, dado que son dos tanques de 27440
Bls, se considera como contingencia un tiempo mnimo de cuatro (4)
horas, lo que coincide con el tiempo de residencia mnimo requerido
para la separacin crudo y agua. Por otro lado el Tanque de
Almacenamiento de Agua Tratada posee una capacidad suficiente para
almacenar la produccin de 4 horas.11.6.2. Operacin y ControlLa
operacin y control de las instalaciones a ser diseadas en el
proyecto Tratamiento de aguas Efluentes Furrial (TAEF), debern ser
completamente automatizadas. En tal sentido, desde la Sala de
Control se deber controlar y/o monitorear las principales variables
del proceso como son: presin, temperatura, cada de presin en
filtros, flujos de agua y crudo, niveles de los tanques, y calidad
del agua en el proceso.Entre los sistemas a monitorear y/o
controlar se visualizan, sin limitarse a ellos, los siguientes:
Todos los procesos dentro de la Planta de Tratamiento de Aguas
Efluentes Furrial (TAEF), tales como: almacenamiento, separacin,
bombeo, tratamiento y medicin de fluidos. Desde la sala de control,
debe ser posible el monitoreo de las presiones en los puntos ms
representativos de la planta. Interrelacin con instalaciones de
terceros como RESOR y fuente de suministro de agua efluente
(Jusepn), para la ejecucin de las contingencias necesarias en caso
de dificultades operacionales en las instalaciones mencionadas. El
esquema de monitoreo deber estar dirigido hacia el desarrollo de un
sistema, tal que permita visualizar el balance volumtrico de la
planta.11.6.3. MantenimientoLa filosofa de mantenimiento de la
Planta de Tratamiento de Aguas Efluentes Furrial (TAEF), seguir las
siguientes premisas: Se implantar segn el programa establecido y
recomendado por los fabricantes de los equipos seleccionados, los
cuales debern indicar expresamente el tipo de mantenimiento
requerido y su frecuencia. El espaciamiento entre equipos debe ser
suficiente para facilitar las actividades de mantenimiento, tales
como el montaje y desmontaje de los equipos, y el acceso del
personal.
11.7. Criterios de Diseo11.7.1. Criterios GeneralesLas
instalaciones se disearn cumpliendo con todas las legislaciones
vigentes, nacionales y locales en particular los aspectos de
Seguridad y Proteccin Ambiental.Todo diseo debe cumplir las normas
reglamentos y estndares aprobados por PDVSA.Los criterios que
privarn a la hora de hacer un diseo y / o especificacin sern: Mxima
Seguridad de las Operaciones. Mxima Operabilidad y Simplicidad de
Operacin, Diseo y Construccin. Mnimo Impacto Ambiental y afectacin
a Terceros. Mximo Factor de Servicio. Mnimos Costos de Inversin de
Operacin y de Mantenimiento.11.7.2. Identificacin de Equipos y
LneasLa simbologa de equipos, vlvulas, lneas de procesos, as como
la extensin y cantidad de informacin contenidas, ser de acuerdo con
el procedimiento de PDVSA LTP-1.1 Preparacin de Diagramas de
proceso, revisin Enero 2009 y LTP-1.3 Identificacin y Numeracin de
Tuberas.Las lneas se codificarn siguiendo el siguiente esquema:
Para la designacin de los servicios de las tuberas se seguir la
siguiente abreviatura:P:Fluido de ProcesoOD:Drenaje AceitosoGG:Gas
NaturalIA: Aire de InstrumentosFW: Agua contra incendio.IL: Qumicos
de Inyeccin.La unidad exploratoria y el campo operacional se
definen con las siglas T1 correspondiente a la planta de
Tratamiento de Aguas Efluentes Furrial.Las instalaciones dentro de
la planta TAEF se definen de la siguiente manera:1: Tanques de
almacenamiento.2: Tratamiento.3: Tratamiento de crudo separado.4:
Servicios auxiliares.La codificacin de los equipos se realizar
considerando el siguiente esquema:TAG:X-XXXXXNmero Consecutivo
desde 01 hasta 99InstalacinCampo OperacionalUnidad Exploratoria, en
este caso se asigno T1Equipo segn Tabla 8Tabla 8. Cdigo de
Designacin de EquiposCDIGO DE DESIGNACINDESCRIPCIN
AEquipos Miscelneos
FILFiltro
PBomba
SSeparador Mecnico o por Gravedad
TTanque de Almacenamiento
11.7.3. Presin y Temperatura de DiseoLas condiciones de
temperatura y presin de diseo, tanto para tuberas de lquidos como
de gases sern definidas, segn norma PDVSA MDP-01-DP-01 Temperatura
y Presin de Diseo, de la siguiente manera:Temperatura de Diseo: La
temperatura de diseo se determinar adicionando 50 F a la
temperatura de operacin normal, cuando no se conozca la temperatura
mxima de operacin. Como mnimo, la temperatura de diseo deber estar
18 F por encima de la mxima temperatura de operacin esperada, pero
en ningn caso debe ser inferior que la mxima temperatura en casos
de emergencia (a las condiciones coincidentes ms severas, de
temperatura y presin, a las que va a estar sujeto el sistema).
Presin de Diseo: La presin de diseo para tuberas debe ser
consistente con la presin de diseo para los recipientes y equipos a
los cuales se conectan y cumplir con los siguientes aspectos: La
presin de diseo generalmente se selecciona como el mayor valor
numrico de los siguientes casos: (a) 110% de la presin mxima de
operacin, o (b) la presin de operacin ms 172 kPa man (25 psig). En
caso de recipientes conteniendo vapor y lquido, si no estn
normalmente llenos de lquido, se recomienda usar los valores de
presin de diseo mostrados en la Tabla 9.Tabla 9. Presin de
DiseoPRESIN DE OPERACIN MXIMA (POM)PRESIN DE DISEO
Inferior 247 psigPOM + 25 psig
Entre 247 y 580 psig110% de POM
Entre 580 y 1160 psigPOM + 58 psig
Sobre 1160 psig105% de POM
11.7.4. Criterios de Diseo de Tuberas de ProcesosEl
procedimiento de clculo de lneas de proceso se efectuar de acuerdo
a lo indicado en norma PDVSA L-TP-1.5 Clculo Hidrulico de Tuberas:
LquidosEn la Tabla 10 se muestran los criterios de velocidad y cada
de presin tpicas a considerar en el diseo de tuberas de lquido. En
la Tabla 11 los criterios para diseo de tuberas de agua.
Tabla 10. Velocidad Recomendada y P Mxima para Lquidos en
Tuberas deAcero al Carbono.
Tabla 11. Velocidad Recomendada y P Mxima para Lquidos en
Tuberas deAcero al Carbono. Servicio Agua.
GasSegn norma PDVSA L-TP-1.5 Clculo Hidrulico de Tuberas los
criterios de diseo de tubera de gas son los considerados en la
Tabla 12.El diseo de las lneas de gas seguir el criterio de
velocidad erosional, se establece un porcentaje de 62.5% de la
velocidad erosional para el valor mximo de velocidad del fluido en
las lneas del gas. La velocidad erosional se determina por medio de
la siguiente ecuacin:Ve= 160/()0.5(Ec.1)Donde,Ve: Velocidad
erosional, ft/s: Densidad del fluido (lb/ft3)Tabla 12. Velocidad
Recomendada y DP Mxima para Lquidos en Tuberas deAcero al Carbono.
Servicio Vapor.
La velocidad mxima ser la determinada por la ecuacin:Vmx=
120/()0.5(Ec.2)11.7.5. Criterios de Diseo para BombasEn general,
las bombas sern diseadas para cumplir con el factor de servicio
indicado por Infraestructura. Cuando el requerimiento de servicio
involucra partculas de slido grandes, se debe instalar una malla de
succin permanente (filtro Y) en la entrada de las bombas, puesto
que estas partculas se incrustan en el impulsor de las bombas
centrfugas causando desbalance y vibracin. El NPSH, la presin de
succin, la presin de descarga y la potencia hidrulica sern
calculados con el flujo de diseo. La mxima presin de descarga para
bombas centrfugas (presin de shut-off) es igual al 120% de la
presin diferencial nominal ms la mxima presin de succin. Esta
presin ser tambin la presin de diseo de la bomba, en ningn caso la
presin de diseo deber ser menor de 50 psig. Para el caso de diseo
de bombas reciprocantes, se debe instalar en la lnea de descarga
una vlvula de alivio ajustada a la presin de diseo de dicha tubera.
Se recomienda que la velocidad en cabezales de succin no exceda 2,5
pies/s. Las prdidas por friccin en lneas de succin de bombas no
deben ser mayores de 1,0 psi/100 pies.11.7.6. Tanques de
AlmacenamientoPara en dimensionamiento de tanques de almacenamiento
se seguirn las recomendaciones de la norma API 650.La presin de
diseo por presin deber ser de 18 de agua manomtricas, para lo cual
se ajustar la vlvula presin-vaco para que mantenga la integridad
del tanque ante una presin en el recipiente que alcance este
valor.La presin de diseo por vaco deber ser de 5 de agua
manomtricas.La capacidad del tanque deber cubrir el almacenamiento
de un volumen acumulado en 4 horas (tiempo de retencin para
separacin de fases).Se utilizar el servicio de gas de manto para
mantener la presin de operacin del tanque en 13 de H2O.11.7.7.
Tratamiento Secundario: Paquetes de Flotacin Inducido por GasLos
equipos del tratamiento secundario conocidos como Paquete de
Flotacin Inducido por Gas sern dimensionados por los licenciantes
de acuerdo a las especificaciones y requerimientos del proceso. Los
criterios de diseo obedecen a la configuracin propia de cada
proveedor y al desarrollo de su tecnologa.Se dimensionarn 3 equipos
de igual capacidad que manejen en conjunto la capacidad total de la
planta.11.7.8. Filtros Los Filtros de Cscara de Nuez deben estar
todos en servicio simultneamente. Cada tren de tratamiento
conformados por un Filtro de Cscara de Nuez y un Filtro de Tierras
Diatomeas y sus respectivos ramales sern diseados para manejar el
flujo volumtrico de 55 MBPD bajo condiciones normales, considerando
media hora de desviacin de la produccin (1/2 hr) cuando la
corriente est fuera de especificacin. Los criterios de diseo
obedecen a la configuracin propia de cada proveedor y al desarrollo
de su tecnologa. Deben disponer de la instrumentacin necesaria para
determinar el diferencial de presin de entrada y salida del filtro,
adems deben tener facilidades para mantenimiento y puesta en marcha
de fcil acceso. Deben poseer una lnea de desvo, y otra lnea de
alivio de presin que proteger a los elementos en caso de sobre
presin. El recipiente debe contar con vlvulas de cierre rpido,
tanto a la entrada como a la salida para aislarlo del resto de la
planta y as poder realizar el cambio de los elementos. Debe poseer
tomas para la limpieza, drenaje y lavado para mantenimiento. Se
debe considerar en el diseo de las bombas y lneas de acceso a los
Filtros Cscara de Nuez, la informacin tcnica de los proveedores de
estos que recomiendan el retrolavado del material filtrante cuando
la cada de presin alcanza un mximo de 15 psi. Los Filtros de
Tierras Diatomeas funcionarn con un factor de servicio igual a uno
que permitir sacar de funcionamiento uno cuando se requiera sin
bajar la carga del sistema completo.11.7.9. Unidades Paquetizadas
Dado que los procesos de tratamiento, separacin y depuracin de agua
se adquieren en unidades paquetizadas, a continuacin se describen
algunos criterios de diseo recomendadas de acuerdo a la norma PDVSA
L-TP-2.2 Specifyng Package Units: Las unidades paquetizadas o
paquetes deben ser suministrados por el fabricante en un patn o
skid estructural de acero soldados para dar integridad mecnica
entre los componentes. Estos deben ser diseados para ser anclados o
apernados en fundaciones, de manera de evitar flexiones y
distorsiones durante su transporte e instalacin. Todos los equipos
deben estar contenidos dentro del patn, debe evitarse hasta donde
sea posible equipos sobresalientes que puedan ser afectados durante
el traslado, instalacin y operacin de este. Todas las unidades o
equipos que contengan fluido deben drenarse y el rea del patn debe
disponer de conexiones de drenaje. Las unidades paquetizadas deben
estar provistas de ser necesario con escaleras y plataformas para
operacin y mantenimiento de instrumentos y vlvulas.11.7.10.
Servicios IndustrialesPara proveer de servicios industriales a las
nuevas instalaciones de la Planta de Tratamiento de Aguas Efluentes
Furrial (TAEF) se considera: ElectricidadLa fuente de alimentacin
elctrica requerida por la nueva Planta de Tratamiento de Aguas
Efluentes Furrial ser definida por PDVSA, la cual deber disponer de
la capacidad suficiente para cubrir, segn el anlisis de carga, una
demanda promedio mxima (8 Hrs) de 2000 KVA, aproximadamente. Agua
de ServiciosSe visitaron las instalaciones de ACOGAS quien sugiri
determinar el flujo a utilizar. Se realiz este clculo obtenindose
que el consumo total de agua expresada como agua de servicios es de
992.4 gal. Este volumen se considera para uso en duchas y lavaojos
y como agua de servicios para la futura Sala de control.El agua
requerida para limpieza o mantenimiento a alimentar los sistemas de
lavado de equipos, preparacin de las tortas de filtracin para los
Filtros de Tierras Diatomeas se usara la misma de proceso, El agua
potable requerida para cubrir las necesidades para consumo humano
en la planta de tratamiento, ser agua de botelln (como se emplea en
el resto de las instalaciones de PDVSA), considerando que esta agua
potabilizada cumpla con las especificaciones de calidad exigida por
las autoridades sanitarias. Aire de instrumentos y qumicosSobre el
sistema de alimentacin de aire de instrumentos as como de los
sistemas de almacenamiento y dosificacin de qumicos se configuraran
completamente nuevos ya que los sistemas existentes estn operando a
su mxima capacidad Gas combustibleSe considerar la utilizacin de
gas de manto para evitar la presencia de oxgeno en recipientes
cerrados. Se requiere un gas seco para mantener una capa de gas de
manto en los equipos. El gas seco disponible en la zona proviene
desde el mltiple de gas seco a 1300 psig del Complejo Jusepn.
Sistemas auxiliaresLos sistemas auxiliares considerados para el
ptimo funcionamiento de las instalaciones son: Manejo de Aguas de
Lluvia, Disposicin de Crudo Recuperado, y Disposicin, manejo y
tratamiento de Lodos Petrolizados. Drenajes y aguas de lluvia
contaminadasLa planta ser diseada para recolectar en una tanquilla
todos los efluentes producidos en la instalacin, y ser enviados a
la planta de tratamiento de aguas de lluvia contaminadas. Una vez
que cumplan con los requisitos medioambientales establecidos, el
agua puede ser utilizada para actividades de mantenimiento.Las
aguas de lluvia no contaminada sern descargadas al ambiente a travs
de una red de drenajes generales. Disposicin final del crudo
recuperadoEl agua cruda posee trazas de hidrocarburos, las cuales
una vez removidas del agua tratada se envan al mltiple de crudo
recuperado Por otra parte, la corriente de agua obtenida en el
tanque de crudo recuperado ser reincorporada a la corriente de
proceso de la planta de tratamiento de agua. El tiempo de
contingencia para el almacenamiento de crudo recuperado se
establece en siete (07) das, adicionalmente se considerar 30% de
sobrediseo en caso de fallo de disponibilidad de camiones de vaco
"Vacuums" para transportar el crudo recuperado. Disposicin final de
los lodos petrolizadosLos lodos petrolizados obtenidos en el
proceso de tratamiento sern dispuestos en un tanque espesador de
lodos para su posterior deshidratacin con el fin de acondicionarlos
y enviarlos al Centro de Acopio de Ripios El Furrial (C.A.R.E.F).
El sistema de transporte hasta C.A.R.E.F. queda fuera del alcance
de esta ingeniera. Sistema de inyeccin de qumicosLos qumicos
recomendados en los procesos de tratamiento de aguas de produccin
para re-inyeccin a pozos son: Floculante. Coagulante. Anti
incrustrante. Anticorrosivo. Bactericida. Secuestrante de
oxgeno.Una vez que la planta de tratamiento entre en operacin, se
efectuarn pruebas de botella en funcin de los tratamientos
seleccionados, a travs de las cuales se determinar la necesidad y
dosificacin de cada uno de los productos. La informacin detallada
de los sistemas de tratamiento qumico, ser suministrada por el
proveedor de los mismos.11.7.11. Seguridad La distribucin de
equipos, edificaciones y vialidad debe ser hecha de tal manera que
se disponga de suficientes vas de escape para el personal, en caso
de una contingencia mayor de acuerdo a la norma PDVSA IR-S-01
Filosofa de Diseo Seguro.Las instalaciones de proceso deben ser
instaladas aguas arriba de la direccin del viento con respecto a la
ubicacin de los sistemas de alivio de presin.11.7.12. Regulaciones
Ambientales El manejo de gas, lquidos y slidos debe cumplir con las
normas ambientales nacionales vigentes: Ley Orgnica del Ambiente,
Ley Penal del Ambiente, Ley Forestal de Suelos y Aguas, Normas para
el Movimiento de Tierra y Conservacin Ambiental; a efectos de
prevenir, controlar y mitigar los efectos al medio ambiente, que se
estima pudieran generarse como consecuencia de las actividades de
construccin, operacin y mantenimiento de las instalaciones
contempladas en el proyecto.12. DISCIPLINA MECNICA12.1. Premisas
GeneralesPara la construccin de la planta de tratamiento de aguas
se tiene proyectado lo siguiente: Diseo y construccin de Tanque
Desnatador (Skimmer Tank). Diseo y construccin de Tanques
Atmosfricos. Seleccin e Instalacin de Bombas Centrfugas para el
manejo de Agua, Lodo y Crudo Recuperado. Diseo e Instalacin de
Paquetes de Flotacin por Gas Inducido. Diseo e Instalacin de
Filtros de Cscara de Nuez. Diseo e Instalacin de Filtros tipo
Tierras Diatomeas. Diseo y Construccin del Sistema de Tubera. Diseo
y Construccin del Sistema de Manejo de Slidos.12.2. Capacidad de la
PlantaLa Planta de Tratamiento Aguas Efluentes Furrial (TAEF) se
disear para procesar 160 MBAD, con tres (3) mdulos de 55 MBAD cada
uno, lo que corresponde a 165 MBAD como capacidad mxima y 55 MBAD
como capacidad mnima.
12.3. Normas y Cdigos Aplicables12.3.1. Normas Nacionales
Petrleos de Venezuela, S. A. (PDVSA): F-201Atmospheric Storage
Tank.
D-211Pressure Vessels Design and Fabrication Spec.
GA -201Centrifugal Pumps.
HA-211-POTVlvulas y Materiales para Oleoductos.
HG-251Criterios de Diseo de Soportes para Tuberas.
L-TP-210Equipos para Manejo de Slidos.
0603.1.203Anclajes para Tanques Cilndricos de Fondo Plano.
0603.1.204Sumidero.
0603.1.206Tanques de Almacenamiento Construidos en Sitio
Flexibilidad de las Tuberas de Conexin.
90615.1.014Diseo Sismorresistente de Tanques Metlicos.
10603.2.405Soportes de Aislamiento para Tanques de
Almacenamiento.
10603.2.503Tolerancias para Tanques de Almacenamiento.
FC-201-PRTSeparador de Aceite-API.
PI-02-05-05Inspeccin de Soldaduras en Instalaciones de
Produccin.
H-221Materiales de Tuberas.
0-201Seleccin y Especificaciones de Aplicacin de Sistemas
Anticorrosivos de Pinturas.
QA-211-PRTWelding and Weld Inspection.
QA-200-PRTWelding Procedures.
H-251Process and Utility Piping Design Requirements.
L-TP-1.1Preparacin de Diagramas de Proceso.
10606.1.401Guidelines for Hot Tapping.
HB1CS1S01Piping Material Specification Class 150, Carbon Steel,
0.063 c.a., Process.
IR-M-01Separacin Entre Equipos e Instalaciones.
IR-M-02Ubicacin de Equipos e Instalaciones en Relacin a
Terceros.
12.3.2. Normas Internacionales American Society Of Mechanical
(ASME):
B16.5Pipe, Flanges and Flanged Fittings.
B16.9Factory Made Wrought Steel Buttwelding Fitting.
B16.10Face-To-Face End Dimensions Of Valves.
B16.11Forged Steel Fittings, Socket Welding and Threaded.
B16.20Cast Iron Pipe Flanges and Flanged Fittings.
B16.25Buttwelding Ends.
B16.34Valves, Flanged Threaded and Welding Ends.
B18.2.1Square and Hex Bolts and Screws.
B18.2.2Square and Hex Nuts.
B31.3Process Piping.
B31.4Pipeline Transportation Systems for Liquid Hydrocarbo ns
and other Liquids.
B36.10Welded and Seamless Wrought Steel Pipe.
Section IIMaterial Specifications.
Section VNondestructive Examination.
Section VIII,Div. 1 Pressure Vessels.
American Standars and Testing Materials (ASTM): A-53Pipe, Steel,
Black and Hot-Dipped, Zing-Coated Welded & Seamless.
A-105Standard Specification for Carbons, Forgings Steel for
Piping Applications.
A-193Alloy Steel And Stainless Steel Bolting Materials or High
Temperature Service or High Pressure Service.
A-194Carbon and Alloy Steel Nuts for Bolts for High Pressure or
High Temperature Service.
A- 234Piping Fitting of Wrought Carbon Steel and Alloy Steel for
Moderated and High Elevated Temperature.
America Petroleum Institute (API): API-STD-650 Welded steel
tanks for oil storage.
API-STD-2000 Venting atmospheric and low-pressure storage tanks
(non refrigerated and refrigerated).
API-SPEC-5L Specification for line pipe.
API-610Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical and
Natural Gas Industries.
12.4. Criterios de DiseoPara el diseo de los arreglos de
tuberas, conexiones, instalacin de vlvulas y ubicacin de soportes,
se tomar en cuenta lo establecido en este documento y los
requerimientos para la fcil operacin y mantenimiento de los equipos
asociados a los sistemas de tubera.Asimismo, para el diseo de los
equipos dinmicos y estticos se deber tomar en cuenta lo indicado en
este documento y en las especificaciones del proyecto.El aspecto de
seguridad estar acorde con lo indicado en la norma PDVSA N
90622.1.001 Guas de Seguridad en Diseo.Sistema de Tuberas El diseo
de los sistemas de tuberas ser realizado de acuerdo a la Norma
PDVSA N H-250 Requisitos para Diseo de Tuberas de Procesos y
Servicio en Refineras. No Obstante se aplicarn los siguientes
lineamientos: Todo sistema de tuberas dentro de la planta se deber
disear en concordancia con la ltima edicin del cdigo ASME B31.3
Process Piping. Los materiales a ser utilizados sern, en lo
posible, de fcil adquisicin en el mercado venezolano, con el fin de
agilizar las compras y reposiciones. Se evitar el uso de dimetros
no comerciales, por ejemplo: 1 ; 2 ; 5 14; 18; 22 y 34, salvo para
conexiones a tuberas o equipos existentes. La seleccin del material
de las tuberas para la planta se har de acuerdo con lo indicado en
la norma PDVSA H-221 Materiales de Tuberas. En el clculo del
espesor de tubera en planta se deber considerar el sobre espesor
por corrosin, para cada servicio en particular, segn lo indicado en
la norma PDVSA H-221. Dentro de la planta se evitar la colocacin de
tuberas enterradas, con el fin de facilitar las labores de
inspeccin de equipos y tuberas; salvo en aquellos casos en los
cuales sea inevitable, tales como lneas de drenaje, cruce de vas,
etc. En general, las tuberas se disearn para las condiciones de
presin y temperatura ms severas que coincidan en un momento dado,
basndose en las siguientes consideraciones:Las rutas de las tuberas
deben ser diseadas de la forma ms ordenada y directa posible,
teniendo como base lo establecido en los planos de ruta. Para
cumplir con este objetivo se tomaran en cuenta las siguientes
consideraciones: Siempre que se pueda las tuberas sern dispuestas
de forma que sigan la trayectoria ms simple y expedita posible.
Especialmente deben dejarse espacios de acceso para gras y otra
maquinaria alrededor para el momento en que stas se vayan a
desmantelar. Las tuberas deben mantener una direccin norte-sur y
este-oeste de acuerdo a la cuadrcula de construccin, cuidando de
cambiar de elevacin, al cambiar de orientacin, siempre que se
pueda. Las tuberas fuera del rack de tuberas deben seguir una
direccin paralela a stas, siempre que sea posible. Se evitaran
extremos muertos y bolsillos en las lneas. Las tuberas enterradas
sern protegidas contra la corrosin, segn se especifica en la norma
PDVSA CPV-M-E-08000 Revestimiento para Tuberas. No se permite el
tendido de tubera enterradas dentro de planta, a menos que se trate
de cruces de vas de acceso o en diques de contencin. Las juntas de
campo podrn ser revestidas con mangas termo contrctiles, aprobadas
segn la normas PDVSA EM-04-11-01, hacindoles solapar en su
aplicacin con un mnimo de 10 cm por encima del revestimiento
existente y alrededor de la junta. Las interconexiones o Ties In se
realizarn en fro o en caliente de acuerdo a los requerimientos del
proceso y a lo que indique EL CLIENTE. Se preferir conexiones en
frio.Las conexiones soldadas con la tubera debern ser diseadas en
forma tal que el ngulo de interseccin entre el cabezal y el ramal
no sea menor de 45.Las conexiones a ramales estarn acorde con la
norma PDVSA H-221.Accesorios para TuberasPara servicio de proceso,
se utilizaran bridas de cuello soldable y cara saliente (Welding
Neck, Raised Fase: WN, RF). Para tuberas de dimetro 2 o mayor, el
espesor del cuello de la brida ser igual al Schedule de la
Tubera.Todo los codo de 90 sern de radio largo, a menos que el
espacio disponible no lo permita.Los accesorios para dimetros
mayores o iguales a 2, sern con extremos biselados para
soldar.Todos los accesorios de dimetros menores a 2 debern ser
enchufe para soldar (Socket-Weld).Las dimensiones de los accesorios
bridados debern estar de acuerdo al ASME B16.5 hasta 24. Para
dimetros mayores de 26, debern estar de acuerdo a MSS-SP-44, a
menos que se indique otra cosa.El uso de bridas en las tuberas
estar limitado a las conexiones de equipos y vlvulas. Las bridas
tambin podrn ser usadas en casos especiales como los siguientes:
Donde se requiera desmantelar frecuentemente equipos. Para proveer
espacios libres para el desmantelamiento de equipos tales como
bombas, tanques entre otros. En caso de uso de accesorios roscados,
estos debern estar de acuerdo al ASME B2.1 NPT.Los ciegos y figuras
ocho requeridos para operacin de planta, prueba de sistemas, etc.
sern de acuerdo con lo especificado en la tabla 326.1 del ASME
B31.3 Process Piping.Las empacaduras a ser usadas deben ser de un
material que no afecte la naturaleza del fluido y capaces de
soportar las presiones y temperaturas del fluido, esto segn lo
establece la norma PDVSA N H-221 y PDVSA N HB-202 Piping Material
Specifications Line Class Index. Las empacaduras no metlicas para
acoples de tuberas bridadas deben cumplir lo indicado en el cdigo
ASME B16.21. Las empacaduras deben ser impregnadas con grafito por
ambos lados.Los pernos y tuercas para bridas deben cumplir la norma
ASME B18.2.1 y B18.2.2, respetivamente. Las tolerancias deben ser
clase 2A y 2B para pernos y tuercas respectivamente. Las tuercas
para pernos y esprragos deben ser de la serie pesada hexagonal
americana.Los materiales de fabricacin para los esprragos y tuercas
a utilizar, sern A193 Gr. B7 y A194 Gr. 2H, para servicio con
hidrocarburos dulces. Para servicio con hidrocarburos cidos, los
esprragos y tuercas a utilizar, sern A193 Gr. B7M y A194 Gr. 2HM
(Norma PDVSA HA-211, prrafo 6, literal 6.4).Todas las roscas de
tuberas, donde aplique tubera roscada, deben ser conforme la norma
ASME B1.20.1 Pipe Threads, General Purpose (Inch) 2001 Edition A
menos que sea requerido por el proceso o por razones de flujo,
todas las conexiones de ramales deben ser de ngulo recto a la
tubera principal.Las conexiones de ramales se realizarn segn lo
indica la norma PDVSA H-221 Materiales de Tuberas. Espacios Libres
El diseo se deber realizar considerando la futura operacin de la
planta y su mantenimiento, de esta forma, se debe tomar en cuenta
los accesos necesarios para equipos, vlvulas, instrumentos y otros
accesorios que as lo requieran, facilidades de servicio, inspeccin
y remocin de equipos.Las vlvulas de control, seguridad, bloqueo,
etc., sern accesibles desde plataformas o pisos y sern agrupadas
convenientemente de acuerdo con el proceso.Los movimientos
generados por expansin trmica debern ser tomados en consideracin
para determinar los espacios libres a los lados de las
tuberas.Disposicin por Expansin y FlexibilidadLas disposiciones por
expansiones y contracciones trmicas debern ser tomadas en cuenta
para todas las lneas segn lo indique el cdigo ASME B31.3 Process
Piping.Las disposiciones para la expansin debern ser normalmente
hechas mediante cambios en la direccin de la tubera.Todos los
sistemas de tuberas debern ser diseados para que las cargas y
momentos aplicados a las bridas de las boquillas del equipo mecnico
no excedan los esfuerzos permisibles especificados por el
fabricante del equipo y las normas aplicables.Todas las tuberas
debern ser soportadas adecuadamente para prevenir fuerzas excesivas
debido a la expansin y vibracin en el equipo.Requerimientos para
VlvulasLas caractersticas de construccin de las vlvulas debern
estar de acuerdo con la norma PDVSA H-221.Las dimensiones cara a
cara de las vlvulas debern estar de acuerdo con ASME B16.10 Face to
Face and End to End Dimensions of Valve.Para vlvulas que no estn
cubiertas por normas ASME, el fabricante debe suministrar los
dibujos de las dimensiones certificadas.Las vlvulas de drenajes
debern estar orientadas de manera que no se extiendan ms de 10
centmetros en pasillos de acceso, donde puedan convertirse en
peligro potencial de tropiezo.Los volantes de las vlvulas debern
ser instalados normalmente hacia arriba, pero tambin se aceptan en
forma horizontal, excepto en servicios de baja temperatura.La
localizacin de los volantes o vstagos de las vlvulas no debern
obstruir pasillos ni plataformas.Conexiones para Venteos y Drenajes
Se colocarn conexiones de venteo y drenaje, en los puntos altos y
bajos de lneas, con tamao de dimetro de pulg. (19,05 mm) a 1 pulg.
(38,10 mm), segn el dimetro de la tubera principal, de acuerdo a la
norma PDVSA H-221 Materiales de Tuberas.En general el venteo y
drenaje se lograr a travs de los recipientes y/o conexiones del
equipo.Se deben instalar vlvulas de drenajes en los puntos bajos de
todas las tuberas.El dimetro mnimo de las conexiones de venteos y
drenajes deben ser de 3/4 de pulgada a menos que se indique otra
cosa en los planos de tubera o diagramas de flujo.Se debe instalar
un desage de 3/4 de pulgada aguas arriba por cada vlvula de
control, situado entre la vlvula de cierre y la vlvula de
control.Implantacin de EquiposLa consideracin principal en la
implantacin de los equipos de este proyecto, es la de proveer una
instalacin econmica, segura y de fcil operacin y mantenimiento. Los
equipos, estarn ubicados de acuerdo a la norma PDVSA N IR-M-01
Separacin entre Equipos e Instalaciones y PDVSA N IR-M-02 Ubicacin
de Equipos e Instalaciones con Relacin a Terceros. Se contempla
optimizar los espacios considerando siempre los requerimientos de
seguridad, mantenimiento y operaciones.En el diseo se debe tener en
cuenta los siguientes criterios:reas disponibles para la
implantacin de los equipos en el alcance del proyecto.Mxima
seguridad de las operaciones: Vas de escape, perfectamente
definidas.Disminuir los eventuales daos que, debido a incendio y/o
explosiones producidas por un determinado equipo y/o instalaciones,
puedan producir sobre los equipos y/o instalaciones adyacentes.La
ubicacin de los equipos, en relacin con la direccin predominante
del viento, debe ser la ms adecuada. Recipientes a PresinEl diseo
de los recipientes ser realizado de acuerdo a la Norma
PDVSA-D-211-PRT y lo establecido en cdigo ASME Seccin VIII, Divisin
I.Los espesores de los cabezales sern determinados mediante el
cdigo ASME Seccin VIII Div. 1 Rules for Construccin of pressure
Vessel y la norma PDVSA D-211 Pressure Vessel Design and
Fabrication Specification. Todas las boquillas de los recipientes
sern realizados de acuerdo a la norma ASME/ANSI B16.5 Pipe Flanges
and Flanges Fittings.La presin de diseo y la temperatura de diseo
se establecern segn lo indicado anteriormente.Las empacaduras sern
de acero de tipo Spiral Wound RF (libre de asbesto), segn el rating
que le corresponda a la brida, de acuerdo a lo establecido en el
ASME B16.20 Metallic Gaskets for Pipe Flanges. Todas las
direcciones de carga posibles debern ser consideradas durante el
embarque, almacenamiento, montaje, manipulacin, segn la norma PDVSA
A2.00242 Orejas de Levantamiento para Cabezales Superiores.Las
tolerancias de fabricacin debern estar de acuerdo con los
requerimientos indicados en los cdigos aplicables, conforme al
cdigo A2-701 de PDVSA Tolerances for Pressure Vessels.Tanque
AtmosfricosLos tanques atmosfricos sern diseados y construidos
conforme a la especificacin API-650 y PDVSA F-201.Los tanques
debern estar dotados de accesos adecuados para realizar la
extraccin de sedimentos (arena de formacin), con maquinaria
liviana.Los tanques debern ser del tipo atmosfrico, techo cnico,
soldados y preferiblemente autosoportados.La fabricacin se realizar
con lminas de acero al carbono y se utilizar una tolerancia mnima a
la corrosin de 1/16 pulgadas (0.0625 pulgadas) de acuerdo a lo
indicado en la norma API 650.Para los efectos ssmicos, en el diseo
de los tanques se utilizar la especificacin PDVSA FJ-251 Diseo
Ssmico de Tanques Metlicos.Todas las boquillas del tanque deben
estar provistas con vlvulas de bloqueo. La boquilla de drenaje de
limpieza del tanque debe tener un ciego.Como criterios de diseo
para cargas producidas por el viento en estructuras, edificios,
torres, etc., se utilizarn los requerimientos de la ltima edicin de
Uniform Building Code y normas COVENIN-MINDUR 2003. La velocidad
bsica del viento a una altura estndar de 10 m, ser de 115 Km./Hr,
Exposicin C.Arreglo de Tuberas para Bombas GeneralLos arreglos de
tuberas para bombas debern cumplir con las especificacin de
ingeniera PDVSA H-251 Process and Utility Piping Design
Requirements.La tubera de succin deber ser tan corta como sea
posible y tener el mnimo de codos y accesorios para reducir
turbulencias en la boquilla de succin de la bomba, cada de presin y
acumulacin de vapores.Las bombas autocebantes requieren de una
atencin especial y la ruta de la lnea de succin deber seguir las
recomendaciones del fabricante.En bombas de succin simple en el
extremo, la longitud recta deber ser mnimo de 3 dimetros de
tuberas.Las vlvulas de retencin sern usadas como proteccin
adicional adems de la vlvula para bloqueo, donde exista una
condicin peligrosa para el personal que trabaje en mantenimiento de
bombas fuera de servicio. La lnea de descarga desde bombas
centrfugas o rotativas estar provista de una vlvula de retencin
entre la bomba y la vlvula de bloqueo. Siempre debe colocarse una
vlvula de retencin si existe alguna posibilidad de flujo
inverso.Las vlvulas en las lneas de succin tendrn el tamao de la
lnea, al igual que las vlvulas de retencin y bloqueo de la
descarga. En ningn caso el dimetro de las vlvulas ser menor al de
las lneas.Cuando sean requeridas reducciones en la lnea de succin
de bombas horizontales, deben utilizarse reducciones excntricas con
la cara plana del reductor en el tope, para as eliminar la
generacin de bolsas de vapor.Los sistemas de aceite para sellos y
tuberas de agua de enfriamiento deben ser proporcionados en
concordancia con las recomendaciones del fabricante.La vlvula en la
succin de la bomba debe tener una clase ASME igual a la
clasificacin de la lnea. Con dos o ms bombas juntas, estas vlvulas
y cualquier componente entre ellas y las bombas deben tener una
clase ASME, cuya presin permisible sea mayor a de la presin mxima
de descarga a la temperatura de operacin de la bomba.Cuando dos o
ms bombas estn juntas y la presin de falla del sello mecnico de la
bomba sea menor que la presin de diseo de la carcasa, una vlvula de
alivio de presin deber ser suministrada entre la vlvula de succin y
la bomba. Esta vlvula deber ajustarse para la presin del sello y
ser calibrada para un flujo equivalente al 10% del flujo de diseo
de la bomba ms el flujo de cualquier derivacin.En las lneas con
dimetro de 2 y mayores, se colocarn filtros temporales entre la
vlvula y la boquilla de succin, con un rea abierta igual al 50% del
rea transversal de la tubera. El trazado de la tubera permitir su
remocin sin afectar el alineamiento del equipo. Son aceptables para
este propsito accesorios como T, Y o piezas fabricadas.Sern
instalados filtros permanentes tipo Y en lneas de succin, el diseo
y ubicacin del filtro permanente deber permitir su limpieza sin
desmontar el cuerpo del mismo. Bombas CentrifugasLas bombas
centrfugas sern diseadas y fabricadas de acuerdo con las normas
API-610 ltima edicin y ASME B73.1 Specification for Horizontal End
Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process y B73.2
Specification for Vertical In-Line Centrifugal Pumps for Chemical
Process.La mxima presin de trabajo permisible en las reas sometidas
a presin de la bomba debe ser de un valor ms elevado que el rating
de Presin Temperatura de ASME / ANSI B16.5 Bridas Clase 150 para el
material usado y debe ser equivalente o ms grande que la mxima
presin de descarga a la mxima temperatura.Las bombas deben estar
provistas en la parte ms baja de la carcasa de una conexin para
drenaje. Las tuberas y bridas deben ser de una metalurgia similar a
la carcasa de la bomba. Se debe definir estas aplicaciones y el
tipo de conexin de drenaje, de acuerdo a la norma ASME B73.1M
"Specification for Horizontal End Suction Centrifugal Pumps For
Chemical Process.Todas las boquillas de los recipientes sern
realizados de acuerdo a la norma ASME/ANSI B16.5 Pipe Flanges and
Flanges Fittings.Las empacaduras sern de acero de tipo Spiral Wound
RF (libre de asbesto), segn el rating que le corresponda a la
brida, de acuerdo a lo establecido en el ASME B16.20 Metallic
Gaskets for Pipe Flanges. Las bombas y sus sistemas auxiliares
deben estar montados sobre la misma base o skid, de acuerdo a la
norma API 610 Centrifugal Pumps for General Refinery Services
Placas de Identificacin.Pruebas Hidrosttica La prueba hidrosttica
ser efectuada de acuerdo a los requerimientos de la Pruebas
Hidrostticas y Neumticas para Sistemas de Tuberas N PI-02-08-01. La
norma que servir como referencia para la prueba hidrosttica ser
ASME B31.3, para las tuberas dentro del rea de planta.Deben
proveerse conexiones para prueba hidrosttica, se podrn utilizar los
venteos y drenajes de proceso para efectuar pruebas.La ubicacin de
las conexiones debe asegurar que el agua de prueba, pueda ser
removida completamente despus de la misma.Las conexiones de
suministro de agua deben asegurar que el sistema pueda ser llenado
en un tiempo razonable, y deben incluir una vlvula bridada.La
vlvula de la conexin de suministro deber ser usada para efectos de
despresurizacin, una vez concluida la prueba. Se prefiere el uso de
una vlvula de globo.En caso de que no sean utilizadas
posteriormente para la operacin normal de la lnea, las conexiones
de prueba debern cerrarse con una brida ciega y una
empacadura.Criterios de FlexibilidadLos ruteos de tubera debern ser
realizados con criterios de flexibilidad de modo que no se generen
esfuerzos excesivos sobre las boquillas de conexin a los
equipos.Todos los sistemas de tuberas debern ser diseados para que
las cargas y momentos aplicados a las bridas de las boquillas del
equipo mecnico no excedan los esfuerzos permisibles especificados
por el fabricante del equipo y las normas aplicables.Todas las
tuberas debern ser soportadas adecuadamente para prevenir fuerzas
excesivas debido a la expansin y vibracin en el equipo. Se aplicarn
los criterios de flexibilidad del cdigo ASME B31.3.Revestimiento y
Pintura Los criterios a utilizar para el revestimiento y pintura
deben estar conforme al documento PDVSA O-201 Seleccin y
Especificaciones de Aplicacin de Sistemas Anticorrosivos de
Pinturas. El parmetro bsico para determinar el tipo de
revestimiento a seleccionar, es la temperatura mxima que alcanzarn
las tuberas a recubrir; cuando la tubera enterrada aflore a la
superficie, la misma deber ser revestida con cinta de Polyken, tres
(3) metros en la parte enterrada y un (1) metros en la parte
superficial. Las tuberas correspondientes a los arreglos nuevos
deben quedar correctamente identificadas de acuerdo al cdigo de
colores para tuberas respectivo, dicha identificacin ser realizada
de acuerdo a la Parte III Lista de Cdigos de Colores del documento
PDVSA O-201. Adems se utilizarn los estndares COVENIN # 187-81 y
253-82.Los siguientes equipos o accesorios no deben ser pintados:
Vstagos de vlvulas de compuertas, actuadores elctricos, caras de
manmetros y termmetros, tubos de acero inoxidable, conduits de
aluminio y placas de instrumentos. Identificacin y Numeracin de las
LneasPara la identificacin y numeracin de las tuberas se seguir el
siguiente esquema:
Designacin de Servicios para Lneas Para la designacin de los
servicios de las tuberas se seguir la siguiente
abreviatura:AV:Venteo a la atmsferaSV:Vlvula de Seguridad a la
AtmsferaBB:PurgaP:Fluido de ProcesoOD:Drenaje AceitosoLO:Aceite de
lubricacinGG:Gas NaturalFG:Gas CombustibleLF:Mechurrio de Baja
PresinHF:Mechurrio de Alta PresinAW:Agua
cidaLC:CondensadoIdentificacin y Numeracin de las VlvulasPara la
identificacin y numeracin de las vlvulas se seguir el siguiente
esquema:
Designacin del Tipo de VlvulasVC: Vlvula CompuertaVB: Vlvula de
BolaVR: Vlvula de RetencinVT: Vlvula TapnVG: Vlvula de
GloboDesignacin de Interconexin (Tie-in)La numeracin de las
interconexiones (Tie-ins), deber ser de acuerdo con lo
siguiente:
Donde:TI: Tie-InXXX: Secuencia de NumeracinEn caso de eliminacin
de Tie-Ins, lneas, instrumentos, etc., el nmero no deber ser
reutilizado.Para evitar paradas de planta, de ser necesarias, las
interconexiones en las lneas principales debern realizarse mediante
hot tapping y by-pass temporales, utilizando accesorios stopple
fitting o split tee.Sistema Contra IncendioSe evaluar el sistema
contra incendio de acuerdo a lo establecido en la norma PDVSA
IR-M-03 Sistema de Agua Contra Incendio y calculado bajo los
parmetros indicados en la norma PDVSA tambin se considerar la norma
IR-M-04 Sistema de Espuma Contra Incendio.13. DISCIPLINA
INSTRUMENTACIN13.1. Cdigos y Normas AplicablesTodos los
instrumentos, sistemas elctricos, sistemas de control y componentes
mecnicos del proyecto debern ser diseados, instalados e
inspeccionados, de acuerdo a lo establecido en las normas
citadas.En caso de que se encontrasen contradicciones o diferencias
entre normas de distintos organismos, aplicables para un mismo
caso, el criterio a seguir ser regirse por las normas ms exigentes
desde el punto de vista de confiabilidad del servicio y la
seguridad del personal.Los criterios aqu descritos se basan en los
procedimientos de ingeniera para el diseo de Ingeniera, los cuales
se sustentan en las normas y disposiciones de los siguientes
organismos autorizados:c Normas Nacionales Ley de Hidrocarburos
Cdigo Elctrico Nacional (CEN-2004)
Comisin Venezolana de Normas Industriales (COVENIN)
Petrleos de Venezuela. S.A. (PDVSA):
N-201Obras Elctricas.
N-241Instalacin de Conductores y Cables en Tuberas y
Bandejas.
N-252General Specification for Electrical Engineering
Design.
H-221Engineering Specifications Piping.
HF-201Diseo de Tuberas para Instrumentacin e Instalacin de
Instrumentos.
SI-S-01Manual de Seguridad Industrial. Gerencia de la Seguridad
de los Procesos (GSP).
K-300Instrumentation Introduction.
K-301Pressure Instrumentation.
K-302Flow Instrumentation.
K-303Level Instrumentation.
K-304Temperature Instrumentation.
K-305Proccess Analyzers.
K-307Electronic and Pneumatic Instrumentation.
K-309Scada Systems.
K-329Instrument Junction Boxes Specifications.
K-330Control Panel and Consoles.
K-331Instrument Power Supply.
K-332Control Valves.
K-333Valve Actuators.
K-336Safety Instrumented Systems.
K-341Instrumentation Air Systems Criteria.
K-360Programmable Logic Controller.
K-361Control Room.
K-363Fire, Gas and Liquids Leak Detection.
K-366Safety Relief Protection Systems.
K-369Instrumentations QA/QC.
MP10-05.01 Estndares de Nomenclatura Para Puntos de Datos.
FORM-ISAInstrument Specification Form Index.
L-TP 1.1Preparacin de Diagramas de Proceso.
IR-I-01Sistema de Deteccin y Alarma de Incendio.
Normas Internacionales American National Standards Institute
(ANSI):
B16.5Steel Pipe Flanges and Flanged Fittings.
B31.3Chemical Plant and Refinery Piping.
C2National Electrical Safety Code.
C37.90AStandard for Industrial Control Equipment.
Instrument Society of America (ISA):
S50.1Compatibility of Analog Signals Process Computers.
RP55.1Hardware Testing of Digital Process Computers.
S50.02 1992Fieldbus Standard for Use in Industrial Control
Systems Part 2: Physical Layer Specification and Service
Definition.
SP50-1995-359MIndustrial Automation Systems Systems Integration
and Communication Fielsbus, Part 3: Data Link Service Definition
1995.
SP50-1995-360MIndustrial Automation Systems Systems Integration
and Communication Fieldbus, Part 4: Data Link Protocol
Specification 1995.
SP50-1993-389FUser Layer (Fieldbus) Technical Report 1993.
SP50-1994-505BFieldbus Specification, Part 5: Application Layer
Service Definition (Core Set)-1994.
SP50-1994-508BFieldbus Specification, Part 6: Application Layer
Protocol Specification (Core Part)-1994.
International Electrotechnical Commission (IEC):
IEC 1158-2: 1993Fieldbus Standard for use in industrial Control
Systems Part 2: Physical Layer Specification and Service
Definition.
America Petroleum Institute (API):
521Guides for Pressure Relieving and Despressuring System.
522Sizing, Selection and Installation of Pressure Relieving.
RP-550Manual on Installation of Refinery Instruments and Control
Systems.
RP-551Process Measurement Instrumentation.
RP-552Transmission Systems.
RP-554Process Instrumentation and Control.
21.1 MPMSFlow Measurement Using Electronic Metering System.
Draft 8.2On Line Measurement.
American Society Of Mechanical Engineering (ASME):
B.1.20.1-83Pipe Threads.
B16.5-81Pipe Flanges and Flange Fittings.
B31.3-84Chemical Plant and Petroleum Refinery Piping.
Institute Of Electrical And Electronic Engineers (IEEE):
ST 142Recommended Practice Powering and Grounding Sensitive
Electronic Equipment.
STD-518Guide for Electrical Equipment to Minimize Electrical
Noise Input to Controllers from External Sources.
National Electrical Equipment Association (NEMA):
250Enclosures for Electrical Equipment.
ICS-1-1978Enclosures for Industrial Controls and System.
ICS-2-1978Standard for Industrial Control Devices, Controllers
and Assemblies.
Underwriters Laboratories (UL)
13.2. Codificacin de Seales/Instrumentos de ProcesoLa definicin
del tipo y nombre de la instalacin de produccin y la codificacin de
los instrumentos y se define segn lo establecido en la norma de
PDVSA MP10-05.01 Estandarizacin de Nomenclatura para Puntos de
Bases de Datos. Las seales requeridas e integradas al Sistema de
Supervisin y Adquisicin de de Datos sern identificados de la
siguiente forma:YYY_ZZZZZZZ_AAAAA_TTEE iiMientras que, la
identificacin de los instrumentos de campo se realizar bajo la
estructura:YYY:Tipo de infraestructura de produccin.ZZZZZZZ: Nombre
de la infraestructura de produccin.AAAAA:Variable de
proceso.TT:Tipo de equipo o rea de medicin.EE: Nombre del equipo o
rea de medicin.ii:Identificador (es el consecutivo del
instrumento).13.3. Codificacin de los Cables13.3.1. Cables
Individuales de Seales de InstrumentosLos cables individuales de
instrumentos sern identificados con el tag del instrumento para la
generacin de la lista de cables. La identificacin de los cables
individuales en campo, se realizar con el tag del instrumento ms el
punto donde estar conectado el cable (Referencia
cruzada).MulticablesLos multicables sern codificados de la
siguiente manera:IY-XXX-ZxZZC-#ZZAWGDonde: I: Instrumentacin Y:
Seal asociada al instrumento:A: Analgicas.D: Discretas.M: Modbus
XXX: Tag. Origen (caja o instrumento). ZxZZC: Cantidad de Cable.
#ZZAWG: Calibre del Cable.Codificacin de
ConduitZ-XXX-YY"-ZxZZC-#ZZAWGDonde: Z: Cdigo descriptivo del tipo
de sealI: Instrumentacin.E: Fuerza.C: Comunicacin. XXX: Nmero
consecutivo. YY: Dimetro en pulgadas. ZxZZC: Cantidad de Cables.
#ZZAWG: Calibre del Cable.13.4. Codificacin de Cajas de ConexinLas
cajas de conexin sern los puntos de agrupacin de los cables
provenientes de equipos e instrumentos de campo.AA-CCC-XXXDonde:
AA: rea de la Instalacin. CCC: Identificacin Funcional de la Caja
(tres caracteres alfanumricos), segn se indica a
continuacin:JBD:Caja Discreta (Sistema de control).JBA:Caja
Analgica. XXX: Cdigo numrico indicando el consecutivo de la
caja.13.5. Codificacin de BancadasBC-AA-XXT- zDonde: B: Bancada C:
Cdigo descriptivo del tipo de funcin:I: Instrumentacin.E: Fuerza.C:
Comunicacin AA: Nmero consecutivo. XX: Cantidad de tubos. z:
Dimetro del tubo.13.6. Clasificacin de SealesLas seales de
instrumentos, para fines de canalizacin, se clasificarn en:Tipo 1:
Digitales de bajo nivel de energa. (Ej. Seales de bus de
computadoras). Analgicas de nivel medio "1 V" (Ej. Seal de medida
de temperatura por resistencia).Tipo 2: Analgicas de alto nivel
(Ej. 1-10 VDC, 4-20 mA.) Binarias de bajo nivel (Por debajo de 24
VDC y 0,5 A.)Tipo 3: Detectores de proximidad por vibracin.Tipo 4:
Encendido/Apagado "ON-OFF" de nivel medio (V < 50 V )Tipo 5:
Alto nivel de tensin > 50 VAC o DC. Son seales de alimentacin de
nivel superior al tipo 4.
13.7. Clasificacin Elctrica de reasLa clasificacin elctrica de
reas deber estar de acuerdo a lo establecido en los Planos de
Clasificacin de reas de la disciplina Electricidad. Se dar
prioridad a la instalacin de las cajas de conexin en reas de uso
General. Los instrumentos de campo en lo posible, no se debern
instalar en zonas Clase I Divisin 1, en caso de ser necesario
debern ser intrnsecamente seguros en su defecto debern tener
cerramiento a prueba de explosin. El material del cerramiento ser
de aleacin de hierro o de aleacin de aluminio.Todas las reas sern
clasificadas de acuerdo al tipo y grado de peligrosidad de cada
rea, para esto sern aplicadas las secciones del CEN, Seccin 500,
Pgs. 501, 502, 503, 510 y la norma PDVSA N-201, Seccin 4, Pg. 45,
segn esto se clasifican as: Clase I, Divisin I, B, C y D (Art.
500-4, 501-14 del CEN). Clase I, Divisin II, Grupo A, B, C y D
(Art. 500-4,501-14 del CEN). Grupo A, B: Sustancias qumicas a 280 C
(536 F), Gases de proceso con ms de 30 % de hidrgeno y gas
combustible y/o hidrocarburo. Entre ellos Etano y Heptano. Grupo C,
D: Gases o vapores de hidrocarburos, entre los cuales estn: Metano,
Propano, Pentano, Hexano, Octano, Butano, Etano, Heptano, Hexano,
Nonano y Decano. rea Clasificada de Uso General.Todos los equipos
debern estar ubicados en lo posible fuera de rea clasificada pero,
en caso que se instalen instrumentos o equipos elctricos dentro de
ellas, debern tener los cerramientos adecuados a la clasificacin
que corresponda y las canalizaciones debern contar con los sellos
cortafuegos y con el compuesto sellador adecuado, segn establezcan
las normas anteriormente sealadas.En reas clasificadas de uso
general, los equipos tendrn cerramiento NEMA de acuerdo a la
ubicacin, servicio y condiciones ambientales del lugar de
instalacin. Se tratar de instalar los equipos elctricos fuera del
rea clasificada. Todos los instrumentos deben ser acordes a la
clasificacin de rea, requerimiento en concordancia con el cdigo
elctrico nacional as como estndares ISA S12.1, S12.10 y S12.2 as
como PDVSA K-300.La instalacin de instrumentos electrnicos y
elctricos deber estar de acuerdo con los requerimientos del Cdigo
Elctrico Nacional y las normas de American Petroleum Institute API
RP-500 A y B, Classification of Location for Electrical Instalation
in Petroleum Refineries, en lo relacionado con la clasificacin
elctrica del rea donde sern instalados.13.8. ServiciosSe requiere
que los siguientes servicios estn disponibles en la planta TAEF y
que posean suficiente capacidad para manejar los equipos e
instrumentos:13.8.1. ElectricidadLa alimentacin de potencia
elctrica para los sistemas de control e instrumentos de campo que
as lo requieran, deber ser suministrada con fuentes de potencia del
tipo ininterrumpibles (UPS) de acuerdo a lo establecido por la
disciplina de Electricidad y la norma PDVSA- N-253 Vol 4-1. Estas
fuentes debern tener un tablero de distribucin con la cantidad de
circuitos requeridos para alimentacin, en todo caso nunca sern
menos de 8 circuitos. Cada circuito deber estar dedicado a
alimentar uno y solo un equipo y deber poseer las protecciones
contra sobre corriente requeridas. Se debe considerar un 20% de
reserva para los circuitos del tablero de distribucin. Por otro
lado se requiere que el diseo cumpla con la coordinacin selectiva
de las protecciones.Los sistemas de respaldo de energa debern tener
como mnimo una autonoma de 8 horas a plena carga.El sistema de
energa ininterumpida (UPS) debern tener facilidades de contactos
secos de anunciamiento de fallas para ser conectados al PLC de
control (falla de AC, falla cargador, bajo tensin de bateras
etc.).La canalizacin y cableado de la alimentacin de potencia para
equipos e instrumentos de campo que as lo requieran ser
desarrollada por la disciplina de Electricidad.
13.8.2. Aire para InstrumentosLa presin requerida para aire de
instrumentos ser de 100 Psig.El aire de instrumentos deber tener
filtraje de humedad adecuado.El ruteo deber llegar al menos a 3
metros de los instrumentos a ser alimentados colocando en este
sitio una vlvula de bloqueo que servir para la instalacin de dicho
instrumento.Las conexiones para aire de instrumentos ser 3/8
NPT.13.9. Lineamientos de Diseo13.9.1. Criterios para la Seleccin
de Instrumentos de CampoLa instrumentacin a ser utilizada deber ser
del tipo inteligente conectados en 4-20 mA + Hart, salvo en los
casos de aquellos dispositivos que por sus propias caractersticas
de estndar industrial sean elctricos, neumticos, hidrulicos o de
medicin directa (interruptores, indicadores). Cualquier desviacin
con respecto a este punto deber ser aprobada previamente por PDVSA.
El diseo de la instrumentacin y sistemas de control deber estar
fundamentado en la "Filosofa de Diseo Seguro". Esta filosofa
establece como buena prctica de ingeniera el uso conjunto de los
cdigos de diseo, criterios de seguridad intrnseca, criterios de
diseo por capas de seguridad y anlisis cuantitativo de riesgos
establecidos en las normas de PDVSA.Todos los equipos Paquetes
debern ser suministrados con un Panel de Control Local para
centralizar las seales de instrumentacin de los mismos.El efecto de
un cambio de 50 C (122 F) en la temperatura ambiente sobre la seal
de salida de un instrumento, no deber exceder el 1% del span.Para
la seleccin de instrumentos se seguir el criterio de utilizar, en
lo posible, instrumentos con materiales de fabricacin estndar, los
materiales de construccin de los instrumentos estarn definidos de
acuerdo al servicio al cual estn destinados.Todos los instrumentos
indicadores locales tales como manmetros y termmetros debern ser
fcilmente accesibles.Toda la instrumentacin y equipos ubicados en
paneles en campo debern tener una proteccin contra la intemperie y
purga de aire.Se utilizarn los criterios pautados en los documentos
en el Manual de Ingeniera de Diseo (MID) de PDVSA, en particular
Volumen 9-I y Volumen 9-II. En estos documentos son descritos en
detalle los criterios de medicin para los siguientes tipos de
instrumentos: Instrumentos de Temperatura (Indicadores de
Temperatura, Termopozos, Sensor de temperatura, Transmisores de
Temperatura, Interruptores de Temperatura). Instrumentos de Flujo
(Transmisor Multivariable, Transmisor de Presin Diferencial,
Magntico, Ultrasonido) Instrumentos de Presin (Indicadores de
Presin, Transmisores de Presin, Interruptores de Presin).
Instrumentos de Nivel (Indicadores de Nivel, Transmisores de Nivel,
Interruptores de Nivel) Vlvulas de Control. Vlvulas de Bloqueo.
Vlvulas Solenoides. Vlvulas de Presin/Vaco. Actuadores Elctricos.
Convertidores Electro/Neumticos. Analizadores de Crudo en Agua.
Medidor de Turbidez y Slidos en suspensin.Los equipos de bombeo
deben poseer los elementos de control y proteccin recomendados por
las normas API STD 670, PDVSA y ANSI/IEEE C37.96-1988 (Guide for AC
Motor Protection) para el respectivo tipo de equipo y proceso,
adems debe tener facilidades de control que permitan la supervisin
y operacin automtica / manual tanto local como remota de cada
bomba.Cuando las condiciones del proceso sean con fluidos
corrosivos o viscosos se debern considerar el uso de sellos remotos
para los instrumentos. Estos sistemas de sellos debern proporcionar
una medicin fiable de la presin del proceso y evitar que el fluido
entre en contacto con las partes internas del instrumento.Para la
Hoja de Datos de los instrumentos se emplearn los correspondientes
formatos ISA normalizados. Cada Hoja de Datos estar acompaada de un
texto descriptivo, especificacin tcnica, con informacin relacionada
con el funcionamiento general del instrumento.Todos los materiales
de construccin deben ser compatibles con el servicio y condiciones
atmosfricas y deben estar en estricta concordancia con las
Especificaciones de Tuberas (Piping Class) contenidas en los
documentos de las disciplina mecnica.Los instrumentos no deben ser
montados sobre pasamanos, tuberas o en otros sitios sujetos a
vibracin, golpes u otros maltratos.Todas las conexiones al proceso
estarn provistas de vlvulas de cierre hermtico, con el objeto de
efectuar mantenimiento a los instrumentos sin interrumpir el
proceso. Estas vlvulas sern de guarnicin (trim), de flujo directo
(compuerta, bola o tapn), para permitir desbloquearlas con varilla,
adicionalmente debern cumplir con las especificaciones de las
tuberas y recipientes.Cualquier otra consideracin ser expuesta en
las especificaciones de cada tipo de instrumento.13.9.2.
Instrumentacin ElectrnicaLa instrumentacin de campo ser electrnica
o de caractersticas elctricas, con excepcin de aquellas que por sus
propias caractersticas sean neumticas o de medicin directa (Vlvulas
de Control, Indicadores locales, Posicionadores, Actuadores,
Convertidores electro/neumticos, etc.). En general, la
instrumentacin deber cumplir con lo siguiente: Toda la
instrumentacin de campo ser electrnica 4-20 mA +Hart, excepto las
vlvulas motorizadas, que se comunicaran a travs del protocolo
MODBUS. La comunicacin de los paquetes de Inyeccin de Qumica,
Sistema de Tratamiento del agua y Filtracin ser va protocolo de
comunicacin MODBUS. Las seales discretas de instrumentacin y
control sern de 0=0VDC y 1=24 VDC. Las seales discretas de control
de salida sern de contacto seco 24 VDC/115 VAC y un Rating de 5 A.
Los interruptores de control y proteccin sern del tipo snap -
action, contacto seco, DPDT. El rating de los contactos debe ser de
250 VAC@5 A. / 30 VDC @ 5 A. Las unidades de medicin para
instrumentos indicadores de presin estarn en escala PSIG. Las
unidades de medicin para transmisores, registradores y
controladores debern ser en el sistema ingls. La precisin de medida
de los instrumentos indicadores, transmisores, registradores,
controladores y transductores, deber ser del 0,5% de la escala
completa como mnimo. La histresis no deber exceder el 0,5% del
gama. La banda muerta no debe exceder el 0,25% del gama. La
variacin de la indicacin como resultado de la fluctuacin de la
temperatura, no deber exceder del 1% del rango superior de medicin.
Los equipos electrnicos utilizados debern poseer inmunidad a la
interferencia causada por campos electromagnticos (EMI) y por
Radiofrecuencias (RFI). La instrumentacin de indicacin remota y
transmisin, en general, ser del tipo electrnica de estado slido,
con excepcin de los controladores locales de respaldo, que podrn
ser del tipo neumtico. Los transmisores sern del tipo electrnico
serie inteligente, con indicacin local digital preferiblemente. La
instrumentacin de campo deber cumplir con la clasificacin de rea y
soportar las condiciones ambientales. Los materiales de construccin
debern ser compatibles con el proceso y las condiciones
ambientales. Las conexiones a proceso de los instrumentos se
efectuarn en estricta conformidad de lo especificado en la norma
PDVSA HF-201 Diseo de tuberas para instrumentacin e instalacin de
instrumentos. Las bridas de ensamblaje de instrumentos en lnea se
especificarn con el rating que determine las condiciones de
proceso. Los equipos e instrumentacin en general, a ser instalados
en campo, debern tener la capacidad para operar en intemperie y en
ambientes corrosivos, o en su defecto, debern ser instalados en
gabinetes adecuados al uso. Asimismo, los instrumentos debern
satisfacer la clasificacin del rea donde sern instalados y tener
medio de desconexin en su alimentacin elctrica. Los instrumentos
debern instalarse preferiblemente en soportes y no directamente al
proceso o sobre la lnea, con excepcin de manmetros y termmetros,
los cuales podrn instalarse directamente, siempre que no estn
sujetos a vibraciones y sean accesibles para facilitar su
mantenimiento. Adems, todo indicador local debe ser fcilmente
visible. Los transmisores e interruptores pesados no debern ser
instalados directamente sobre la lnea, adicionalmente aquellos que
puedan estar sometidos a vibracin, ser inaccesibles o representan
un obstculo, deben ser montados en un soporte adyacente a la toma
de proceso. La alimentacin de los instrumentos elctricos y
circuitos de interruptores ser preferiblemente de 24 VDC. Todos los
instrumentos debern estar provistos de una placa de identificacin
de acero inoxidable, permanentemente instalada o sujeta al