Estación compresora

La industria del petróleo y el gas utiliza dos tipos principales de compresores: alternativos y de tornillo.
Un compresor alternativo de gas natural utiliza pistones y desplazamiento positivo para comprimir el gas. El gas ingresa al colector, fluye hacia el cilindro de compresión y luego se descarga a una presión más alta.
En el vídeo, mostramos el funcionamiento interno y la ruta de flujo de un compresor alternativo de 3-etapa. El flujo de entrada, o "lado de succión", del compresor comienza a 30 psi y 80 grados F. Entra en el depurador de entrada y los líquidos libres caen. Hay tres etapas de compresión en un compresor alternativo.
En la primera etapa de compresión, los pistones comprimirán el gas a 155 psi y la temperatura aumentará a 260 grados F. Al salir de la primera etapa, ingresa al intercooler. Esto enfría el gas hasta 120 grados F.
El calentamiento y enfriamiento del gas junto con la compresión hace que caigan más líquidos del gas. De aquí pasa a otro depurador para que caigan los líquidos.
La segunda etapa de compresión aumenta la presión a 490 psi y la temperatura también se calienta hasta 270 grados F. Desde allí, regresa a través del enfriador para bajar la temperatura a 120 grados F. Con más presión y enfriamiento, hay más líquidos que caerse en el último depurador.
La tercera etapa de compresión eleva la presión a 1200 psi y 240 grados F. Una vez más, el gas caliente pasará por el enfriador y saldrá por la descarga a 120 grados F. Algunos productores pasarán el gas comprimido por un último depurador. para darle a los líquidos restantes un lugar para caer.

Un compresor de tornillo utiliza dos tornillos o rotores helicoidales engranados para comprimir el gas. El gas ingresa por el lado de succión y se mueve a través de las roscas. Al hacerlo, se comprime y este gas natural comprimido sale por el lado de descarga a una presión más alta.
Los compresores de tornillo se utilizan normalmente para presiones más bajas y volúmenes más bajos, como un VRU.

Los compresores centrífugos, a veces llamados compresores de impulsor o compresores radiales, son una subclase de turbomaquinaria dinámica axisimétrica que absorbe trabajo. Logran un aumento de presión agregando energía al flujo continuo de fluido a través del rotor/impulsor.
Estos son los principales beneficios que ofrecen los compresores centrífugos:
●Los compresores centrífugos proporcionan una combinación óptima de alto flujo con bajo consumo de energía, reducen los requisitos de energía específicos para grandes flujos y calidad del aire clase 0 libre de aceite según la norma ISO 8573-1.
●El método de compresión de múltiples etapas mantiene el aire relativamente más frío que otros métodos con una mayor relación de presión por etapa. Una temperatura del aire más baja es eficaz para comprimir y se garantiza la máxima fiabilidad de la máquina.
●Intervalos de servicio más largos debido a menos piezas que rozan y enfriadores de acero inoxidable de alta calidad con recorrido de aire recubierto de epoxi para una corrosión mínima.
●Mantenimiento más rápido gracias a una conexión simplificada como colectores de agua, caja de engranajes dividida horizontal y componentes integrados: sistema de lubricación de aceite en el eje principal o sin necesidad de conexiones de aire de instrumentos externos.
●Engranajes de calidad superior AGMA Q13 (calidad aeronáutica) para una vida útil más larga, menos pérdidas mecánicas y menor ruido. Intercambiabilidad total de componentes individuales disponible.
●El diseño exclusivo del impulsor inclinado hacia atrás ofrece flexibilidad de operación con una relación de reducción de hasta el 35%.
●Paletas guía de entrada precisas controladas por servomotor para ofrecer un posicionamiento preciso para un control de flujo óptimo.
●Monitoreo y control remoto de parámetros de operación, recibiendo alertas en dispositivos móviles para maximizar el tiempo de actividad.
●Unidad compacta y liviana para su clase con menor costo total de propiedad.

Un programa de inspección y mantenimiento dirigido (DI&M) le permite utilizar una forma económica de encontrar, detectar y reparar fugas de componentes en la estación de compresores.
El programa se centra en un estudio de referencia para identificar y cuantificar fugas.
En primer lugar, se llevan a cabo reparaciones para reparar los componentes con fugas. Pero las reparaciones se realizan en componentes cuya reparación es rentable y, por lo tanto, ofrecen beneficios rentables.
Del mismo modo, estos son componentes con mayor potencial de fuga.
Después de esta encuesta, se pueden realizar otras encuestas basándose en los datos obtenidos de encuestas anteriores. Estas encuestas ayudan a los operadores a centrarse en los componentes que podrían tener fugas en el futuro y que tal vez sean más rentables de reparar.

Parte del programa DI&M incluye el uso de técnicas de detección de fugas, así como técnicas de medición de fugas.
Aqui hay un desglose detallado de cualquiera de estos.

1. Detección de burbujas de jabón
Esta es una técnica de detección de fugas rápida y económica en la que se utiliza jabón para encontrar accesorios y conexiones flojas. Los accesorios sueltos se pueden apretar inmediatamente para detener las fugas.
Sin embargo, el proceso comienza rociando una solución de jabón sobre componentes pequeños, incluidas las conexiones roscadas. Esta técnica ayuda a reparar fugas y confirmar la estanqueidad de una reparación.
Por otro lado, la técnica del enjabonado podría llevar a los operadores una hora para comprobar 100 componentes.
2. Técnica de detección electrónica
Esta técnica implica el uso de pequeños detectores de gas portátiles para comprobar si hay fugas de gas.
También se pueden utilizar dispositivos de olfateo en el proceso.
Por otro lado, los detectores de gases utilizados en el proceso cuentan con sensores de conductividad térmica y oxidación catalítica. Estos sensores detectan cuando ciertos gases están presentes. Este método también es más preferible para aberturas más grandes que no se pueden tapar con la técnica del enjabonado.
Sin embargo, se pueden comprobar 50 componentes por hora mediante la técnica de detección electrónica, lo que hace que la técnica de enjabonado sea más rápida.
3. Analizadores de vapores orgánicos (Ovas) y analizadores de vapores tóxicos (Tvas)
Los detectores de hidrocarburos, como los analizadores de vapores orgánicos (OVA) y los analizadores de vapores tóxicos (TVA), son dispositivos útiles para detectar fugas.
Para empezar, los OVA son detectores de ionización de llama (FID) que miden la concentración de vapores orgánicos entre un rango de 9 a 10,000 partes por millón (ppm).
Los TVA, por otro lado, combinan el detector de fotoionización (PID) con el FID para ayudar en la medición de vapores orgánicos y en concentraciones superiores a 10,000 ppm.
4. Cámaras infrarrojas
Las cámaras infrarrojas también pueden detectar si hay emisiones de gases en los componentes de la estación compresora. Estas cámaras funcionan convirtiendo regiones escaneadas en una imagen en movimiento en tiempo real.
A tal efecto, hace visibles las columnas de gas, ya que estos gases absorben la luz infrarroja.
Las cámaras de infrarrojos ayudan a realizar una inspección rápida de los componentes, por lo que se pueden inspeccionar cientos en una hora.
Además, los componentes ubicados en espacios confinados o elevados se pueden proteger de forma remota desde una ubicación accesible que esté dentro de una distancia de visualización.

Además de detectar fugas en los componentes de la estación compresora, también es importante medir el volumen de las fugas de estos componentes.
La capacidad de medir estas fugas garantizará que los recursos y la mano de obra se destinen a fugas importantes cuya reparación será más rentable.
Algunas técnicas de medición de fugas en las que puede confiar son:
1. Analizadores de vapores tóxicos (TVA)
Los analizadores de vapores tóxicos (TVA) sirven para predecir la tasa de fuga masiva.
Luego, la medición de la concentración en ppm se cambia a la tasa de emisiones en masa con la ayuda de la ecuación de correlación.
Sin embargo, esta medición tiene una desventaja, ya que las ecuaciones de correlación no están adaptadas a un sitio en particular.
2. Técnicas de embolsado
Estas técnicas ayudan en la medición de emisiones masivas como resultado de fugas de equipos.
Aquí, se usa una bolsa para cubrir el componente con fuga o su abertura, antes de que pase nitrógeno o cualquier otro gas portador inerte a través de la bolsa usando un caudal conocido.
A medida que el gas portador alcanza el equilibrio, se toma la muestra de gas de la bolsa y se mide su concentración de metano. Para el cálculo de la tasa de emisión masiva se utilizan la concentración de metano de la muestra encontrada en la bolsa, así como el caudal del gas portador.