Implementación de ingeniería en telecomunicaciones de servicio de voz, datos y control en la batería costero, frontera Tabasco, e interconexión en red de PEMEX

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INSTITUTO POLITÉCNICO

NACIONAL

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA ZACATENCO

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Agradecimientos

Al pasar el tiempo, encuentro un puñado de compañeros que

se han titulado y mi necesidad de terminar para cerrar el ciclo

de estudio.

En especial a Dios, que me dio la oportunidad de obtener una

carrera.

A mi alma Mater IPN, por haber en mí persona formado con

profesionalismo y los conocimientos necesarios.

A la Facultad de ICE que me ha ofrecido todas sus

instalaciones durante mi formación.

A mi esposa Julia e hijos Gerardo, Julia, Aurora y Ani, por

darme sus apoyos y fortalezas.

A M. en C. Gabriela Sanchez Meléndez, por darme la

oportunidad de realizar este trabajo, orientándome y

apoyarme en esta Tesis.

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Índice

Pagina

Resumen 8

Introducción 8

Capítulo 1 Antecedentes de la Empresa COMIMSA 8

1.1. Breve Historia 8

1.2 Misión, Visión y Valores 9

1.3 Estructura Organizacional 9

1.4 Funciones y Responsabilidades 9

1.5 Productos Principales

Capítulo 2.- Justificación 10

2.1.- Infraestructura. 10

Capítulo 3.- Localización de la Batería Modular Costero. 10

3.1. Localización de la Batería Modular Costero. 10

3.2.- Colindancias de la Batería Modular Costero 11

3.3.- Ubicación de planta 11

Capítulo 4.- Descripción de los Sistemas 11

4.1.- Sistema de Separación y Rectificación de Crudo. 12

4.2.- Alcances generales de los Sistemas de Proceso. 14

4.3.- Sistema Eléctrico 19

4.4.- Sistema de Gas y fuego. 27

4.5.- Sistema Digital de Monitoreo y Control (SDMC). 40

4.6.- Sistema de Telecomunicaciones 51

Capítulo 5.- Implementación del Área Telecomunicaciones 59

5.1.- Sistema de Medios de Enlace (Radiocomunicación). 59

Objetivo. 60

Alcance. 60

Información general. 60

Confiabilidad y disponibilidad 60

Sistema de Radio Frecuencia 60

Radio Trunking. 64

Sistema Multiplexor – Demultiplexor SDH 64

Torre Auto soportada y accesorios 66

5.2.- Sistema de Voz y Datos 67

Alcance. 67

Equipo Ruteador Modular para Datos y Telefonía IP con funcionalidad de sitio de Telefonía remota.

67

Equipo de comunicación de voz IP multiservicio con función SRST para la obra del Costero.

68

LAN Switch de 24 puertos con Power Over ETHERNET para ser instalados en la Batería Modular Costero

69

LAN Switch de 12 puertos con Power Over ETHERNET para ser instalados en la Batería Modular Costero

70

Aparatos telefónicos. 72

Gabinete de piso. 73

5.3.- Sistema de intercomunicación y voceo (SIV). 74

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Objetivo 74

Descripción de equipo para el Sistema de intercomunicación y voceo. 74

Estaciones de intercomunicación y voceo. 74

Altavoces. 74

Casetas de fibra de vidrio. 75

Balanceador de línea. 75

Generador de tonos. 75

Especificaciones técnicas 75

Instalación de los sistemas y equipos. 77

Equipos del sistema de intercomunicación y voceo. 79

Equipo multilínea para escritorio 79

Micro teléfono 79

Amplificador para altavoces. 80

Equipo multilínea de uso interior 80

Balanceador de línea para el sistema. 80

Altavoz tipo trompeta. 80

Excitador. 80

Altavoz tipo plafón. 81

Estación visual de alarma 81

Alarmas visibles 81

Estación manual de botones (EMB). 81

Cable de 16 conductores 82

Cable de 2 conductores. 82

Cajá o registro de conexiones. 83

Canalizaciones. 83

Tubería galvanizada 83

Condulet serie redonda tipo “T”. 83

Condulet serie redonda tipo “L”. 83

Condulet serie redonda tipo “C”. 84

Conector glándula. 84

Reducción. 84

Abrazadera tipo u. 84

5.3 Sistema de circuito cerrado (SCCTV). 84

Alcance general. 85

Descripción del sistema. 85

Especificaciones particulares. 85

Cámaras de video sobre IP. 85

Características de Cámara tipo domo, con mecanismos MH/MV y acercamiento, con video sobre IP

87

Características de Cámara fija, de video sobre IP, con envolvente o carcasa 88

Características de Cámara tipo SCVE. 90

Características de Cámara tipo CMME. 91

Estación de monitoreo 92

Grabador de video en red (NVR). 92

Sistema de almacenamiento (RAID). 93

Monitor de video. 93

Consola de operación con joystick para control de pan/Tilt/zoom 93

Conmutador (Switch LAN). 93

Panel de parcheo RJ-45 94

UTP CAT 6. 94

Matricial de video. 94

Características generales del controlador de video. 95

Controladores de cámaras mh/mv 96

Multireceptor 96

5.4 Sistema de control de acceso (SCA). 96

Alcance. 96

Información general 97

Confiabilidad y disponibilidad 97

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Equipos de control de acceso 97

Gabinete con fuente de alimentación. 97

Controlador de lectora de tarjeta (CA-CTR-LT-01). 97

Módulo de interface lectora (CA-IL-01). 98

Módulo de comunicaciones de red. 98

Lectora de tarjeta (LTCT-01/02) (LTST-01/02). 98

Servidor para el sistema de control de acceso (SCA-01). 99

Software de control de acceso 99

Contacto magnético (CM-01). 100

Chapa magnética de bloque sencillo (CHM-01). 100

Botón liberador (BL-01). 100

Barra de control de tráfico vehicular (BCTV-01/02). 100

Torniquete (TCE-01). 101

Arco detector de metales (ADM-01). 101

Estación de trabajo con software de control de acceso (ECA-01). 102

5.5 Sistema de Detección de Intrusos (SDI). 103

Alcance. 103

Descripción de equipo para el Sistema de Detección de Intrusos 103

Panel de Control. 104

Comunicaciones. 104

Hardware 104

Actualizaciones de software. 104

Características técnicas. 104

Memoria. 105

Regulaciones aplicables. 105

Software de Control. 105

Gráficos de Alta Resolución. 105

Tasas de las comunicaciones. 106

Dirección IP. 106

Redundancia. 107

Red de Área Local. 107

Capacidad del Software 107

Operación del Software. 107

Conectividad de la Base de Datos Abierta. 108

Configuración del Menú. 109

Actualización de la Base de Datos. 109

Puertos en Serie 109

Feriados 109

Configuración 109

Arranque. 109

Manejo de la Zona de Tiempo. 109

Estación de Trabajo de Monitoreo de Eventos. 110

Eventos. 110

Presentación Visual del Mapa de Gráfico. 111

Alarmas. 112

Operadores. 112

Subdivisión de la Base de Datos. 112

Reportes. 113

Trayectoria Auditada 115

Vídeo. 115

Gráficos. 115

Impresora. 115

Pagina / e-mail integrado. 117

Zonas de Intrusión. 117

Definición de Zona de Intrusión 117

Circuito Cerrado Televisión 118

Proyección de Imágenes de Vídeo 119

Detectores Fotoeléctricos. 120

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5.6.- Canalización de fibra óptica. 123

5.7.- Sistema de Alimentación 123

Sistema de Fuerza Ininterrumpible 123

5.8.- Monitoreo y Control del SDMC en CD Pemex sala de Copie 127

Capítulo 6.- Análisis de estudio del enlace 127

6.1.- Estudio de campo. 127

6.2.- Elaboración de Cálculo. 128

6.3.- Corrección del estudio de campo(Primera Zona de Fresnel). 129

6.4.- Remisión del estudio de campo. 130

6.5 Análisis de corrección de campo. 131

6.6.- Verificación y aprobación del estudio de campo 131

Conclusión. 131

Anexo 133

Anexo A Curriculum 133

Anexo B Gráfico Dinámicos 137

Glosario 137

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RESUMEN

El campo Costero resulto productor de gas y condensado amargo, a raíz de la perforación del pozo Costero 1 realizada en 1992. Durante el año 2003 fue reparado y puesto en operación junto con los pozos Costero 8 y 14 en el año 2006, iniciando la explotación del campo. Desde esa fecha y hasta el año 2009 se han perforado los pozos Costero 2, 6, 31,12 y 35.

Con base a la información disponible y al resultado del cálculo de la reserva se pretende perforar 3 pozos más para alcanzar una plataforma de producción de 150 mmpcd de gas, y 22,000 bpd de aceite.

Actualmente la producción de estos pozos se envía a la batería luna tal como sale a la superficie por lo que con la finalidad de reducir la contrapresión en el transporte de los hidrocarburos se están instalando 2 separadores en el sitio destinado para la construcción de la batería Costero, para hacer la separación de gas y agua-hidrocarburos líquidos.

INTRODUCCION

Información de carácter con antecedentes generales (historia), origen, invención, modificación internacional, nacional.

La Batería Costero, por los productos que maneja y las operaciones que realiza, es una Planta de Alto Riesgo. Dentro de las actividades que se llevarán a cabo en estas instalaciones dedicadas a la separación y almacenamiento de hidrocarburos, se debe cumplir con la seguridad, eficiencia y eficacia en PEMEX. En vista de la importancia de estas actividades, es necesaria una Clasificación de la Peligrosidad de los Gases y Líquidos manejados en tuberías, recipientes y equipos, ya que el uso de la Energía Eléctrica para la operación de la Planta, requiere una instalación realizada con equipos y accesorios Seguros para el control y distribución del fluido eléctrico en estas Áreas Peligrosas

CAPITULO 1.- Antecedentes de la Empresa Corporación Mexicana de Investigación en Materiales, S.A. de C.V.

1.1.- Breve Historia.

COMIMSA S. A. de C. V. es una empresa 100% mexicana, se ha consolidado como un sólido y confiable proveedor de servicios para la industria de Petróleos Mexicanos. La empresa cuenta con personal altamente calificado y con gran experiencia en diferentes áreas y especialidades de la Industria, lo que permite ofertar el servicio requerido por nuestro cliente en el desarrollo e implementación de soluciones de la industria Petrolera.

1.2.- Misión, Visión y Valores.

Misión.

Realizar investigación, estudios y proyectos tecnológicos que permitan fortalecer al sector industrial y de la Ingeniería para la infraestructura, mediante la generación, asimilando y transferencia de conocimiento útil al Gobierno, Instituciones y empresas, contribuyendo al desarrollo económico y sustentable del país.

Visión.

“Ser un Centro Tecnológico en Ingeniería, que represente un factor de cambio en la competitividad del Sector

Industrial y de la Ingeniería Nacional”.

Valor.

Nuestros valores apoyan nuestra misión y sustentan todo nuestro principio empresarial como nuestros principios de conducta.

Nuestros valores son las cualidades que nos distinguen y nos orientan. Es necesario que nuestra labor cotidiana los tenga presente siempre, y los lleve a la práctica.

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a) Trabajo. b) Crecimiento.

c) Responsabilidad social. d) Austeridad.

1.3.- Estructura Organizacional.

Director Secretaria

Recursos Humanos Consejo Técnico Contabilidad

Desarrollo de Ingeniería Supervisores Ingenieros

1.4.- Funciones y Responsabilidades.

Director.

Son sus funciones principales el diseño de Estrategias, puesta en marcha, dirección y control de todos los aspectos financieros de la Empresa.

Es el máximo responsable de la política económica, Financiera y administrativa de la empresa.

Secretaria.

Su función es Coordinar las entrevistas y reuniones de la compañía con los Ejecutivos y/o personal de la empresa Petrolera, Planificar y organizar los archivos de la documentación de la oficina.

Su Responsabilidad es Registrar y dar trámite a los documentos remitidos por las diferentes dependencias de la Empresa Petrolera y demás instituciones a Supervisar.

Recursos Humanos.

Su función es de planificar o programar con su equipo, la capacitación del personal a través de cursos, seminarios u otros, que lleven a cabo empresas o instituciones profesionales, dedicadas a estas acciones. Por lo general su responsabilidad en el desarrollo del personal es a través de la elaboración un plan de capacitación, el mismo que es aprobado la gerencia general de la empresa, el mismo que regresa a su despacho para ejecutarlo, controlarlo y hacer su seguimiento.

Tiene la responsabilidad de mantener y mejorar las relaciones humanas y laborales entre la Dirección y el Personal. Todo gerente de recursos humanos, para tener el éxito esperado, es imprescindible que goce de credibilidad, confianza y respeto por parte de sus colaboradores, lo cual le ayudará a alcanzar efectividad en las funciones y conseguir resultados óptimos, es decir lograr las metas trazadas y en consecuencia la misión de la empresa, esto depende en grado superior del liderazgo que ejerza el gerente ante ellos.

Consejo Técnico.

Su función es Asesorar y apoyar a la Compañía en el desarrollo de sus programas de soluciones integrales de Ingeniería Petrolera. Apoyar en Actualización Profesional en la Innovación Tecnológica Petrolera.

Responsabilidad es Promover, armonizar, vigilar y emitir su opinión sobre los proyectos de planes y programas correspondientes a cada área de Ingeniería, aplicando el criterio de integración entre las funciones de cada área. Así como apoyarse en el cuerpo de supervisores en soluciones y en Ingeniería de gabinete.

Contabilidad.

Su Función es elaborar los Estados Financieros mensuales y anuales con sus respectivos anexos, efectuando el análisis de los resultados de cada uno de los estados financieros mensuales y anuales con el fin de avaluar la razón habilidad de las cifras, la rentabilidad del negocio y los resultados económicos de la empresa. Elaborarlas las declaraciones de impuestos mensuales de retención en la fuente, timbre, remesas, industria y comercio y bimestrales de IVA y velar por su oportuno pago y presentación.

Responsabilidad

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las normas administrativas, legales y fiscales vigentes en materia de contabilidad. Realizar análisis de la información contable con el fin de brindar información que ayude a la toma de decisiones por parte de la Gerencia.

Desarrollo de Ingeniería.

Su función es Orientar y conducir la formulación de proyectos. Elaborar propuestas de proyectos con su equipo de trabajo, para responder a convocatorias del área. Supervisar la correcta ejecución técnica y aplicación de los recursos a los proyectos en operación y programar las actividades correspondientes a sus áreas.

Responsabilidad.- Orientar y recomendar sobre los problemas que se les plantee. Gestionar proyectos con los diversos usuarios de la rama petrolera. Coordinar las actividades de las áreas que dependan de ella.

Supervisores Ingenieros.

Las funciones a realizar incluyen los siguientes alcances:

Hacer cumplir los requerimientos del proyecto, contrato de procura y construcción y anexos para la realización de los trabajos referentes a la construcción de la obra. Revisar en la planta de fabricación, los diferentes equipos de instalación permanente, cumplan con los requerimientos técnicos, normativos y de calidad especificados en el proyecto, contratos y anexos en todas sus fases, e informar documentalmente a la residencia de obra su cumplimiento o su incumplimiento.

Revisar requisiciones, certificados de calidad y documentación que certifique las pruebas de calidad de planta. Atestiguar o y validar las diferentes pruebas destructivas y no destructivas que se realice durante el proceso de fabricación.

Verificar el material, equipo o herramientas proporcionadas por la contratista cumpla con lo requerido en el proyecto.

Las Responsabilidades es la Elaboración de reporte de actividades, el cual deberá contener la siguiente información:

Reportes de actividades realizadas, de acuerdo a lo solicitado.

Avance acumulado físico conciliado con el contratista de procura y de construcción. Detallando de manera específica las desviaciones con el programa. Certificados de cumplimiento de calidad de equipos.

Emitir no conformidades cuando se detecten desviaciones a las especificaciones.

Emitir la liberación de no conformidades una vez que se tengan las evidencias de correcciones o aclaraciones por parte de la contratista de procura y construcción.

Los reportes se deberán entregar vía electrónica y documentalmente con la periodicidad indicada.

Supervisión técnica de las actividades desarrolladas durante el proceso de fabricación de los diferentes equipos de instalación permanente en planta, se realizara previa solicitud y autorización de la residencia de obra.

Supervisión técnica de las actividades desarrolladas durante el proceso de construcción, instalación, interconexión, pruebas y puesta en operación de los equipos de instalación permanente e infraestructura general complementaria de la estación y/o obra. Resumen de las actividades de fabricación de los diferentes equipos de instalación permanente, con su acumulado.

1.5.- Productos Principales.

En áreas de Ingeniería: Arquitectura, civil, Eléctrico, Telecomunicaciones, Control, Seguridad, Ecología, Topografía y Tuberías.

1.- Desarrollo de Ingeniería. 2.- Asesoría de Ingeniería. 3.- Supervisión de Ingeniería.

CAPITULO 2.- Justificación.

2.1.- Infraestructura.

Contar con la infraestructura en el campo Costero, para reducir la contrapresión del yacimiento, mediante lo cual se podrá incrementar el volumen total de hidrocarburos a extraer de tal modo de alcanzar Frg del 84% y un Fro igual a 54%, de los yacimientos del proyecto.

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3.1.- Localización de la Batería Costero.

La Batería Costero se localiza en los límites asignados al activo integral Macuspana en las coordenadas UTM x=551,930.0 y=2, 060,336.8 aproximadamente a 17 km al noreste de la ciudad de frontera, municipio de Centla, tabasco, siguiendo la carretera Villahermosa-Cd. del Carmen.

Véase Plano No. 1

Plano No. 1

3.2.- Colindancias de la Batería Costero.

Tabla 1.- Colindancias de la Batería Costero

UTM Geográficas

X Y Latitud N Longitud W

551,930.0 2,060,336.8 18° 38’ 13.92” 92° 50’ 33.12”

3.3.- Ubicación de planta.

En la Batería Costero se encuentra designadas en Áreas específicas:

- Proceso: recepción de crudo, separación agua, crudo y gas, bombeo y almacenaje.

-Cuartos para: Monitoreo y Control, control de motores, vigilancia, taller de usos múltiples y Telecomunicaciones.

Véase Plano No. 2.

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En esta instalación de Batería Modular Costero, el Hidrocarburo, durante su proceso de separación y rectificación deberá ser: Monitoreado, Controlado, Automatizado y la información deberá ser transportado a CD PEMEX en Instalaciones de Copie. Y para ello requiere de varios Sistemas para su implantación:

4.1.- Sistema de Separación y Rectificación de Crudo. 4.2.- Alcances generales de los Sistemas de Proceso. 4.3.- Sistema Eléctrico.

4.4.- Sistema de Gas y fuego.

4.5.- Sistema Digital de Monitoreo y Control (SDMC). 4.6.- Sistema de Telecomunicaciones.

4.7.- Sistema Paro por Emergencia. 4.8.- Sistema de Agua Contra Incendio.

4.1.- Sistema de Separación y Rectificación de Crudo.

Se asegurara en todo los rangos de operación del proceso, el máximo rendimiento en los procesos de separación, estabilización, rectificación, almacenamiento, tratamiento de aguas congénitas, cumpliendo con una especificación de aceite producto. Una presión de vapor reíd (PVR) de 6.5 PSIG y una PVV (presión de vapor verdadera) menor de 14.7 PSIA para el caso normal de operación que se tenga que enviar al tanque de almacenamiento y el agua congénita debe cumplir con los valores especificados en la norma NOM-143-SEMARNAT-2003.

Situación actual.

Producción de hidrocarburos de los pozos Costero 1, 2, 8 y 35; se recolecta en el cabezal la Costero 1,

posteriormente se integran al óleo gasoducto de 6”ø x 30.81 Km. cabezal Costero 14 a cabezal tizón; por otro lado

la producción de los pozos Costero 12 y 31 se recolecta en el cabezal Costero 31 después se transporta en el óleo

gasoducto de 10”ø x 1.2 km. al cabezal Costero 14, para después integrarse al óleo gasoducto de 16”ø

Costero-tizón; así mismo la producción de los pozos Costero 14 y 6 se incorpora al cabezal Costero 33, posteriormente al

cabezal Costero 14 y finalmente al óleo gasoducto de 16”ø Costero-tizón.

Descripción del proceso propuesto.

El proceso propuesto tiene las siguientes secciones:

Separación presión intermedia.

· separación trifásica para el manejo de mezcla de presión intermedia.

· enfriamiento del gas de presión intermedia.

· rectificación de gas de presión intermedia.

Separación en baja presión.

· separación trifásica para el manejo de mezcla de baja presión.

· enfriamiento del gas de baja presión.

· rectificación de gas de baja presión.

Estabilización.

· estabilización de crudo.

· almacenamiento de crudo estabilizado.

· bombeo de aceite y trasiego.

· medición e interconexión de línea de aceite a oleoducto de may b existente.

Compresión.

· compresión de gas de presión intermedia a presión de alta (por otros).

· compresión de baja presión a presión intermedia (por otros).

· medición e integración de gas a gasoducto de 16” tizón existente.

· recuperación de vapores de presión atmosférica a baja presión (por otros).

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· Medición de gas en presión intermedia.

· Medición de gas en baja presión.

· Medición de líquidos en tanque atmosférico

.

Sistema de tratamiento de agua congénita.

· Sistema de tratamiento de agua congénita.

· Inyección de agua congénita a pozos letrina.

Primera sección de separación, descripción.

La mezcla proveniente de los pozos llega a un cabezal general, que está ubicado en un área cercana a la pera del Costero 14, de aquí se alimentará a la batería Costero a través de dos líneas. Una es enviada a separación a presión intermedia a los dos separadores trifásicos en instalación (por otros), donde son separadas las corrientes de gas, aceite y agua. El gas se pasará a enfriamiento para disminuir la temperatura de 120ºc a 50ºc y luego a rectificación para eliminar los líquidos y poder comprimir de intermedia (69 kg/cm2 g.) a alta presión (100 kg/cm2 g.) (Por otros) para su posterior medición y envío a la batería luna. La otra línea llevará la mezcla de alguno de los pozos que requiera medirse temporalmente para verificar su comportamiento (operación intermitente).

Segunda sección de separación en baja presión, descripción.

La corriente de líquidos proveniente de los separadores de presión intermedia de 70 kg/cm2 y 120 ºc junto con la que se obtiene de la rectificación del gas enfriado, se envía al separador de baja presión a 7 kg/cm2, por este cambio de presión se presentará una evaporación en el fluido formándose gases, por lo que se separará el gas, agua y aceite. El aceite se enviará a la torre estabilizadora.

El gas que sale se enfriará de 95.6 ºC a 50ºC con Soloaires y se rectificará para eliminarle los condensados y enviarlo al compresor de baja presión (por otros) donde se comprimirá de 7 a 70 kg/cm2 para incorporarse al cabezal de succión del compresor de intermedia a alta.

El agua congénita producto de la separación se enviará a tratamiento para su inyección a pozos.

Estabilización.

Los hidrocarburos líquidos provenientes de los sistemas de separación y rectificación se enviarán a la torre de estabilización con la finalidad de eliminarle los gases que se pudieran formar durante el almacenamiento. Este equipo trabajará a presión atmosférica y a una temperatura de 60.2 ºc para lograr el objetivo. Los vapores que se separen en la torre se pasarán a un sistema de recuperación de vapores donde se les incrementará la presión de atmosférica a 7 kg/cm2 para unirlos a los gases de la etapa de separación de baja presión. En condiciones normales, los líquidos se enviaran a la plataforma May b a través de equipo de bombeo, antes de incorporarse al ducto que conducirá el fluido se medirá la corriente.

Cuando por alguna razón no se pueda recibir el aceite estabilizado en la plataforma may b entonces se enviará al tanque de almacenamiento de 30,000 barriles aprovechando la presión hidrostática de la torre, donde pasada la contingencia se reincorporará por medio de la bomba de trasiego al cabezal de envió a may b.

Medición de pozos.

Para la medición de alguno de los pozos, del cabezal de llegada se alineará el que se vaya a cuantificar al separador de medición en presión intermedia en donde se separarán las corrientes de gas y de líquidos, los gases medidos se incorporarán a la corriente de salida de los separadores de intermedia. Los líquidos se enviarán a un separador de baja presión donde de nuevo se separará el gas producto de la evaporación por cambio de presión de los líquidos de 70 kg/cm2 g. a 7 kg/cm2 g., una vez medido el gas se adicionará a la corriente de gases proveniente de los separadores de baja presión y el líquido puede enviarse al tanque atmosférico para su cuantificación o a la torre estabilizadora una vez medido.

Sistema de tratamiento de agua congénita.

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agua separada pasará a un sistema de tratamiento donde se eliminarán los sólidos a través de filtros, se incorporarán químicos y por medio de bombas, con capacidad máxima de 7000 bpd, se enviará a pozos letrina.

Factor de servicio y flexibilidad.

Factor de servicio.

La batería Modular Costero tendrá un factor de servicio de 1, todas las secciones que forman este esquema de procesamiento: separación, estabilización, rectificación, almacenamiento y tratamiento de aguas congénitas y servicios auxiliares, deberán estar disponibles para operar las 24 horas del día los 365 días del año, a fin de mantener el proceso en operación continua.

Factor de diseño de equipos.

Los equipos de proceso se diseñarán con la máxima capacidad de operación y con un factor de sobre diseño del 10%. Los equipos de servicios auxiliares, así como la planta de tratamiento de agua congénita, se diseñarán con un factor de sobre diseño del 10%.

Flexibilidad.

A falla de suministro eléctrico en la Batería Modular Costero, los sistemas y equipos de proceso estarán respaldados por un generador de emergencia que operará automáticamente durante 4 horas, y con esto evitar que se pare la planta y dar continuidad a los servicios críticos tales como:

Véase plano No.2A,Véase plano No.2B,Véase plano No.2C.

· Motores de ventiladores de enfriadores de aire (Soloaires).

· Motor principal del compresor de aire y de repuesto.

· Tablero del quemador de fosa y elevado.

· Motor de la bomba de retorno de los drenajes abiertos y repuesto.

· Tablero de alumbrado.

A falla de un compresor de aire, la Batería Modular Costero contará con otro compresor de repuesto y los dos serán accionados con motor de energía eléctrica, y respaldados de igual manera por el generador de emergencia; con lo cual se garantiza un servicio continuo de aire.

No se consideran ampliaciones a futuro por las restricciones ambientales del área donde se instalará la Batería, pero se diseña de tal manera que se puedan manipular las capacidades de esta, desmantelando algún equipo.

A falla de gas combustible en la planta endulzadora, el proveedor deberá de considerar equipos de respaldo en su proceso para garantizar el suministro de gas combustible y con un factor de servicio de 1.

4.2.- Alcances generales de los Sistemas de Proceso.

Sistema de separación.

Diseño de dos separadores trifásicos de baja presión para manejar cada uno 12.5 Mmpcsd de gas amargo, 17.5 Mbpd de aceite y 3.5 Mbpd de agua libre.

Véase Plano No.3.

Condiciones de diseño generales para los separadores:

El área de sección transversal para la separación de la fase liquido-gas se diseñará con la máxima velocidad superficial del gas, con lo cual se asegura se realice el asentamiento de las partículas líquidas arrastradas en el gas en la segunda sección de separación.

Véase Plano No.4.

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Diseño de una torre estabilizadora de crudo con capacidad para el manejo de 35 Mbpd para estabilizar el aceite y operar a presión atmosférica con internos tipo plato.

Sistema de enfriamiento de gas.

El sistema de enfriamiento de presión intermedia, con capacidad de enfriar 200 Mmpcsd de gas amargo a 50º c y 70 kg/cm2 ABS. Deberá diseñarse en módulos con caída de presión máxima de 1 kg/cm2.

Diseño del enfriador de gas (Soloaires) de baja presión con capacidad de enfriar 15 Mmpcsd de gas amargo a 50ºc y 7 kg/cm2 ABS deberá de diseñarse en módulos con caída de presión máxima de 1 kg/cm2.

Véase Plano No.5.

Sistema de rectificación de gas.

Diseño de un rectificador de gas de presión intermedia. Su capacidad será de 189 Mmpcsd de gas y 10 Mbpd de líquidos.

Diseño de un rectificador vertical de baja presión. La capacidad el equipo será de 25 Mmpcsd de gas y 2 Mbpd de líquidos.

Véase Plano No.5.

Sistema de bombeo de proceso.

Selección y especificación de tres bombas de envío de crudo con capacidad máxima de 20 Mbpd cada una para él envió de crudo hacia may b. Las bombas serán tipo centrífugas y operando dos bombas para condición normal con motor eléctrico y una de relevo. Con motor de combustión de diésel.

Dos bombas de trasiego de crudo con capacidad de 20 Mbpd cada una para vaciar el tanque de almacenamiento de 30 mbls y trabajar en serie con las bombas de envío de aceite hacia may b, las bombas serán centrífugas con motor eléctrico.

Las capacidades máximas de las bombas de envió serán de 20 Mbpd con una presión de descarga de 100 kg/cm2

operación normal.

Las bombas de envió podrán alimentarse de la torre de estabilización o del tanque de almacenamiento (a través de las bombas de trasiego) y se les considerará toda la instrumentación necesaria para paro por alguna anomalía como sobrepresión en línea de descarga, baja presión de succión, sobrecalentamiento, etc.

Los materiales se solicitarán para el manejo de fluidos de acuerdo a las bases de usuario y simulación de proceso de acuerdo a la norma NRF-050-PEMEX-2007 y especificación api-610 última edición o equivalente.

Diseño de un tanque de almacenamiento atmosférico de aceite estabilizado con una capacidad de 30000 barriles. Véase Plano No. 6.

Sistema de tratamiento de agua congénita.

Especificación de una planta de tratamiento de agua congénita que consistirá en un tanque desnatador con capacidad de 3000 barriles, paquete de inyección de químicos, equipo de bombeo para la planta de tratamiento, filtros tipo canasta y equipo de bombeo para la inyección del agua a pozos. Los materiales se solicitarán para el manejo de fluidos de acuerdo a las normas y especificaciones aplicables vigentes; tal como la norma oficial mexicana NOM-143-SEMARNAT-2003.

Para el equipo de bombeo para la planta de tratamiento se considerarán dos bombas con motor eléctrico operando normalmente y una de relevo con motor de combustión interna. Las bombas serán tipo centrífugas con capacidad máxima de 3.5 Mbpd.

Para el equipo de bombeo de la inyección del agua a pozo se considerarán tres bombas para inyección de agua congénita, serán centrifugas multipasos, operando dos bombas con motor eléctrico para la condición normal y una de relevo con motor de combustión interna.

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Sistema de medición de pozos.

Diseño de 2 separadores, un separador bifásico de presión intermedia con capacidad de 20 Mmpcsd y otro separador trifásico de baja presión. Con capacidad de 0.97 Mmpcsd. En el separador bifásico se medirá el gas a 70 kg/cm2 y en el separador trifásico se medirá agua congénita, aceite y gas a 7 kg/cm2.

La operación de medición de los pozos será intermitente y se medirá cualquiera de los pozos considerados en las bases de usuario.

El área de sección transversal para la separación de la fase liquido-gas se diseñará con la máxima velocidad superficial del gas, con lo cual se asegura se realice el asentamiento de las partículas líquidas arrastradas en el gas en la segunda sección de separación.

La eficiencia de separación gas-liquido será al 100% para partículas mayores a 10 micras. El arrastre de líquido en el gas será de máximo 0.1 gal/Mmpcs. Diseño de un tanque de medición atmosférico (TV-102) con una capacidad de 10000 barriles de aceite crudo.

Véase Plano No. 8.

Sistema de servicios auxiliares.

Para el suministro del agua para los servicios de las instalaciones de la Batería Modular costero, se establece como parte del proyecto, el aforo y perforación de un pozo profundo que cubrirá los requerimientos de agua contra incendio y de servicios.

En la descarga de la bomba se colocará un filtro desarenado tipo ciclónico para separar los sólidos que trae el agua.

El agua filtrada alimentara a un tanque de almacenamiento de agua de servicios (TV-105) con capacidad de 6 m3.

Y también alimentará a un tanque de almacenamiento de agua contra incendio (TV-104) con capacidad de 10,000 barriles.

Véase Plano No.9.

Sistema de Agua de Contra Incendio.

Diseño e ingeniería del sistema de agua contra incendio será a base de agua que se distribuirá a través de bombeo a todas las áreas de la batería por una red de tuberías distribuyendo en cada área los hidrantes y monitores necesarios a una presión de 7 kg/cm2 en el punto más lejano de la red, de acuerdo a las normas NFPA-20-2010, 015-PEMEX-2008, 016-PEMEX-2010, 102-PEMEX-2005, 125-PEMEX-2005 Y NRF-128-PEMEX-2007.

Véase Plano No.10A, Véase Plano No.10B y Véase Plano No.10C.

Planta Potabilizadora de Agua.

Se propone que el proceso de la planta potabilizadora sea automático y por ósmosis inversa, ya que se estima que el agua proveniente del pozo sea salada por su cercanía al mar, y contará con pre filtro para detener los sólidos en suspensión.

Se contará con un sistema hidroneumático para mantener la red de agua potable a una presión adecuada, que alimentará a los servicios sanitarios de oficinas, vigilancia, contra incendio, áreas verdes, tomas de servicios para cada uno de los equipos, a tanques de sellos de quemadores. El diseño de equipos y los materiales serán de acuerdo a la NOM-127-SSAI-1994.

Véase Plano No.9.

Sistema de aire de instrumentos y de planta.

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aire de instrumentos para cubrir las necesidades actuales de la batería y la de los nuevos sistemas de procesamiento.

La capacidad de dicho paquete será de 283 SCFM, y a una presión de 7 kg/cm2 al punto más lejano de la red. Operará normalmente un compresor en operación normal con motor eléctrico y otro de relevo con motor eléctrico. El diseño de equipos y los materiales se apegarán a la norma NRF-026-PEMEX-2008, NRF-028-PEMEX-2010, NRF-149-PEMEX-2005 Y NRF-150-PEMEX-2005.

Véase Plano No.11.

Sistemas de medición.

Con la finalidad de monitorear las cantidades de fluidos manejados en la batería, se considerarán sistemas de medición de acuerdo a lo siguiente:

Para gases se especificaran medidores tipo placa de orificio con dispositivo de intercambio rápido (fitting). Véase Plano No.8.

Para los hidrocarburos líquidos se especificarán medidores tipo Coriolis. Véase Plano No.8. Para el agua congénita se especificaran medidores tipo magnético. Véase Plano No.8.

Todos los medidores llevaran by pass para cambiar el medidor o para mantenimiento sin libranzas. Véase Plano No.8.

Para servicio amargo, los materiales de los sistemas de medición en contacto con el fluido de proceso cumplirán con el estándar NACE MR-01-75/ISO15156 última edición.

Sistema de gas combustible.

Especificación de un sistema de endulzamiento de gas amargo de proceso para usarse como gas combustible. Al gas dulce obtenido de la planta endulzadora a 69 kg/cm2 g se le regulará la presión a 30 kg/cm2 g, que alimentará a un separador de gas combustible (TG-105) donde se eliminarán los condensados. El gas dulce libre de condensados se enviará para su distribución a los sistemas de compresión y quemadores para lo cual se especificarán válvulas de control de presión para cada servicio.

Los requerimientos de gas combustible serán para los compresoras de gas y para los pilotos de los quemadores de fosa y elevado. Se diseñará un separador de gas combustible que estará montado en un patín estructural con toda su instrumentación, tuberías y válvulas.

Véase Plano No. 12.

Sistema de drenajes.

Se contará con tres sistemas de drenajes en la batería: a) drenaje pluvial, b) drenaje aceitoso abierto (atmosférico) y c) drenaje aceitoso cerrado. Los drenajes pluviales se llevarán en forma independiente para verterlos al terreno natural aledaño.

Los drenes de equipo y posibles derrames se canalizarán a una red de drenaje aceitoso abierto (atmosférico) con descarga a un cárcamo colector de agua aceitosa, donde una bomba; enviara el agua aceitosa al tanque desnatador (TV-103) todos los equipos que requieran mantenimiento, purgas, cambios de aceite, etc. se le pondrá un sardinel para evitar la posible contaminación de los drenajes pluviales.

Se proyectará un sistema cerrado de purgas de instrumentos y equipos a presión con descarga a un separador de aceite recuperado. Se especificará un separador de aceite recuperado (colector de drenajes) TL-115; que estará montado en un patín estructural con toda su instrumentación, tuberías y válvulas.

La descarga de aceite del separador de aceite recuperado (TL-115), se enviará al tanque de almacenamiento de aceite (TV-101). El diseño de los sistemas de drenajes se apegará a la NORMA 032-PEMEX-2005 y NRF-140-PEMEX-2005.

Véase Planos. No. 13 y Véase Plano No.14.

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Especificación de los sistemas de inyección de químicos requeridos para el tratamiento de agua congénita con tanque, bomba dosificadora, instrumentación, tuberías y válvulas; así como la dosificación para la conservación de los equipos y líneas de conducción.

PA-001A paquete de inyección de inhibidor de corrosión. PA-001B paquete de inyección de inhibidor de incrustaciones. PA-001C paquete de inyección de bióxido.

PA-001D paquete de inyección de secuestrante de oxígeno. Véase Plano No. 7.

Sistema de Desfogues y Quemadores

Las descargas de las válvulas de seguridad de todos los recipientes de presión alta se conectarán a un cabezal de alta presión de desfogues, el cual se llevará al quemador elevado.

Dispositivos de alivio de presión -.válvulas de seguridad PSV`S^. Las válvulas de seguridad están divididas en 3 sistemas:

1.- relevo a cabezal de desfogue de alta presión. 2.- relevo a cabezal de desfogue de baja presión 3.- relevo a cabezal de desfogue de baja-baja presión

La especificación de dispositivos de seguridad, sin embargo, para las verificaciones hidráulicas, se establece lo siguiente:

Contrapresión máxima a la salida de los dispositivos de alivio de presión: 10% de la presión de ajuste para válvulas de alivio/seguridad convencionales.

50% de la presión de ajuste para válvulas de alivio/seguridad balanceadas (30% de la presión de ajuste para válvulas de alivio/seguridad balanceadas para contingencias diferentes a fuego y 50% de la presión de ajuste para válvulas de alivio/seguridad balanceadas en caso de fuego.

Las válvulas que actúan con piloto no son afectadas por la contrapresión.

Todas las válvulas del proyecto de Batería Modular Costero, que descargan a los cabezales serán balanceadas de fuelle o piloto. Las válvulas de seguridad que manejen gas amargo, gas acido, por lo que los materiales en contacto con el fluido, serán regidos por la norma NACE MR-01-75/ISO 15156 parte I, II, III.

Las válvulas serán diseñadas conforme al código API, indicada en la norma NRF de PEMEX, así como las válvulas escalonadas PV. La presión de ajuste de las válvulas de alivio/seguridad debe ser igual a la presión de diseño de los equipos protegidos.

Máxima sobrepresión:

En caso de fuego 21 por ciento de la presión de ajuste.

a) 10 % de la presión de ajuste para contingencias diferentes a fuego en equipos con válvula individual. b) 16 % de la presión de ajuste para contingencias diferentes a fuego en equipos con válvulas múltiples.

Para efectos de protección de los equipos, líneas de conducción y cabezal de recepción; se contempla la instalación de paquetes de regulación a base de válvulas de control de presión, en las líneas de manejo de gas, que aliviarán la misma y desviarán las corrientes al quemador elevado.

Se considerará un quemador elevado sónico con tipo de boquillas comanda de multibrazo múltiples con capacidad de 200 Mmpcsd y una altura de 52 mts., con una radiación en la base del quemador de 1500 btu/hr*ft2, un cachador de líquidos para retener los condensados que se formen en el trayecto, un tanque de sello de agua para evitar retroceso de flama y con ignitores y pilotos.

La capacidad del quemador de fosa será considerando el flujo mayor de gas – líquidos, irán totalmente

instrumentados con su panel de ignición para que se pueda detectar el encendido, del desfogue de emergencia. Véase Plano No. 15.

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Aguas residuales a la fosa séptica.

Las aguas residuales provenientes de los sanitarios de las oficinas de la Batería Modular costero, se depositarán en una fosa séptica y se verterán al pozo de absorción. El sistema de aguas residuales se apegará a las normas y especificaciones aplicables vigentes. Véase Plano No.9.

4.3.- Sistema Eléctrico.

Establecer la garantía una operación segura y eficiente, en la separación, estabilización, rectificación, almacenamiento y tratamiento de aguas congénitas, para el manejo de la producción de hidrocarburos de la Batería Modular Costero.

La acometida eléctrica a la Batería, será suministrada por CFE en un sistema de 13,800 volts, 3 fases, 3 hilos, 60 Hz y un nivel de corto circuito de 496.86 amperes trifásicos 320.83 amperes monofásicos, impedancia z= 10.26+j11.59 ohm, con una relación de x/r de 1.13 (datos por CFE).

Véase Plano No.2A.

Condiciones de operación.

Los motores eléctricos instalados en la Batería Modular Costero tendrán un factor de servicio en función de su potencia, voltaje y tipo, de acuerdo a como está indicado en las normas y especificaciones aplicables vigentes.

Los transformadores serán seleccionados con un factor de 20%, sobre su carga demandada. En los tableros de alumbrado se dejaran 20% de circuitos de reserva. Los cargadores y bancos de baterías se seleccionaran con 20% adicional a su carga demandada.

Características del Equipo Eléctrico.

Clasificación de áreas

Para el propósito de selección del tipo de equipo y materiales, así como realizar un diseño seguro, se deberá

desarrollar un estudio de “clasificación de áreas” cuando el tipo de proceso lo amerite, de acuerdo con las normas

y códigos aplicables vigentes.

Para la selección de equipos y materiales, se utilizará la clasificación NEMA-250 cuya descripción es aplicable en México por su fabricación disponible, tomando como base que por su naturaleza liquida y gaseosa, los hidrocarburos caen en la clasificación de áreas peligrosas: Clase-1.

Selección de equipo.

En área peligrosa, de acuerdo a su división y localización

Tabla-1

Equipo/ área clase clase-1, division-1 clase-1,

division-2

área no peligrosa

exteriores interiores

motores de

inducción

a prueba de

explosión (xp)

totalmente

cerrado (tefc)

hasta 1000 hp,

mayores tipo

teaac o tewac

tefc nema 1 ó propósitos generales motores síncronos

a prueba de explosión (xp)

totalmente cerrado

tipo teaac o tewac

totalmente cerrado tipo teaac o tewac

tefc tefc

interruptores,

selectores de

a prueba de

explosión

a prueba de

explosión

a prueba de intemperie,

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Notas para la tabla-1

Todo el equipo localizado en exteriores o en lugares húmedos deberá ser resistente a la humedad y a prueba de intemperie. Los gabinetes de equipos, deberán ser adecuados para la división grupo y temperatura de ignición propios de la atmósfera explosiva circundante de acuerdo a la NRF-036-PEMEX-2003.

Cuando sea necesario, en tableros de control de instrumentos localizados en áreas clasificadas podrán utilizarse gabinetes con purga de aire, diseñados de acuerdo a la norma NRF-105-PEMEX-2005. Cuando existan condiciones de polvo, deberán suministrarse gabinetes nema, adecuados al polvo; combustible o incombustible.

En áreas no peligrosas, los motores monofásicos deben ser tipo tefc y en áreas peligrosas los motores monofásicos deberán ser a prueba de explosión tipo xp de acuerdo a la norma NRF-095-PEMEX-2004.

Sistema Eléctrico

Niveles de tensión

El sistema de distribución eléctrica será radial.

Tensiones de utilización.

Las tensiones de alimentación para los diferentes equipos conectados al sistema eléctrico serán las siguientes:

Equipo tensión del sistema

Contactos trifásicos y primarios de transformadores de alumbrado

aire acondicionado (HVAC). 480 volts, 3φ

Motores mayores de 200 cp. 4,160 volts, 3φ

Motores de 1 a 200 cp. (440 ó 460 volts). 480 volts, 3φ

Motores de potencia fraccionaria que funcionen en procesos críticos, incluyendo motores para servicio de lubricación y bombas auxiliares de aceite.

480 volts, 3φ

Motores de potencia fraccionaria que funcionen en procesos no

críticos, o equipos no pertenezcan al proceso. 127 volts, 1φ

Luminarias para áreas de proceso. 220 volts

Luminaria para alumbrados de calles y patios. 220 volts

Luminarias en áreas de oficinas, talleres, baños, comedor, casetas de vigilancia y similares.

220/127 volts

Circuitos de control eléctrico 120 volts, 1φ

Caída de tensión.

De acuerdo con el artículo 215.2.b Nota 1 NOM-001-SEDE-2005. "los conductores alimentadores se dimensionarán con un tamaño nominal que evite una caída de tensión eléctrica superior al 3% en la toma de corriente eléctrica más lejana para fuerza, calefacción, alumbrado o cualquier combinación de ellas y en los que la caída máxima de tensión eléctrica sumada de los circuitos alimentadores y derivados hasta la salida más alejada no supere 5 %, ofrecen una eficacia de funcionamiento razonable."

Las definiciones que establece la NOM-001-SEDE-2005 para circuito alimentador y derivado, son las siguientes: control, tableros

de alumbrado,

contactos, ccm’s

nema-3r

luminarias a prueba de

explosión a prueba de vapor

cerrado y con empaque

propósitos generales

accesorios para

tubo conduit y

cajas de jalado

a prueba de

explosión

a prueba de

explosión

a prueba de intemperie

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Circuito alimentador.- todos los conductores de un circuito entre el equipo de acometida o la fuente de un sistema derivado separadamente u otra fuente de alimentación y el dispositivo final de protección contra sobre corriente del circuito derivado.

Circuito derivado.- conductor o conductores desde el dispositivo final de sobre corriente que protege a ese circuito hasta la o las salidas finales de utilización.

Este criterio se usara en el cálculo de alimentadores.

Corto circuito.

Se elaborará un estudio de corto circuito para determinar las corrientes de falla asimétrica y simétrica, considerando todas las fuentes de corriente de falla y todas las impedancias de los elementos del sistema de distribución. Los valores de las corrientes de falla se considerarán para determinar las capacidades interruptoras y momentáneas de los componentes del sistema.

Las corrientes de falla deberán limitarse a valores que puedan soportar los equipos de fabricación estándar, usando los medios que resulten adecuados, basándose en factores técnicos y económicos.

Coordinación de Protecciones.

se elaborará un estudio de coordinación de protecciones eléctricas, el cual proporcionará la información que permita realizar los ajustes a los dispositivos de protección de los equipos eléctricos, estableciéndose con ello una adecuada selectividad y sensibilidad en la apertura o disparo de las protecciones que evite la salida total del sistema ante una falla.

Los elementos de protección contra sobre corriente deberán coordinarse en forma selectiva, procurando que sus curvas de disparo no se traslapen en ningún punto de su característica de operación.

Distribución de fuerza.

Generalidades

Toda la canalización y accesorios de distribución eléctrica aérea o exterior serán por medio de tubo conduit rígido metálico, galvanizado cedula 40 con recubrimiento exterior de pvc y recubrimiento interior de uretano.

El arreglo del sistema de distribución de energía a la planta será radial.

La distribución de energía eléctrica en media tensión partirá del tablero de acometida en 13.8 kv. Para protección del transformador de 13.8/4.16 kv. Y hacia el tablero de distribución en 4.16 kv. Para alimentación de motores y transformadores, mediante interruptores de potencia y arrancadores con contactores en vacío y fusibles de potencia.

Sistema primario.

El sistema de distribución primario es el sistema que conduce la energía a los interruptores de los transformadores de potencia y termina en los interruptores principales de los tableros de distribución, localizados en el edificio denominado cuarto de control eléctrico, ubicado dentro de la planta.

La acometida eléctrica a la batería, será suministrada por CFE en un sistema de 13,800 volts, 3 fases, 3 hilos, 60 Hz y un nivel de corto circuito de 496.86 amperes trifásicos 320.83 amperes monofásicos, impedancia z= 10.26+j11.59 ohm, con una relación de x/r de 1.13 (datos por CFE).

Sistema secundario.

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El interruptor principal será del tipo electromagnético en aire, con tres funciones de disparo ajustables por sobre corriente continuo de tiempo largo, tiempo corto y protección instantánea, las cuales serán de estado sólido. El cableado de fuerza y control de cada módulo debe estar terminado en las tablillas terminales del mismo, localizado en el tablero como lo define la norma vigente y aplicable.

Todos los interruptores electromagnéticos deberán estar previstos de dispositivos que permitan la comunicación, supervisión y control mediante puerto serial RS-485 con protocolo Modbus.

Véase Plano No.2A.

Subestación principal

La ubicación de la subestación se considerará en un área no peligrosa y próxima a las líneas de suministro de acometida de CFE a la planta, de acuerdo a la sección 8.7.2 de la norma nrf-048-pemex-2007. La subestación estará formada por: el patio de transformadores, instalados bajo un cobertizo adyacente al cuarto eléctrico, este alojará los tableros de media y baja tensión, el patio de transformadores, se delimitará con malla ciclónica.

La subestación consistirá de un edificio de 2 niveles en donde los tableros y CCM´S se instalarán en la planta alta,

llamada “cuarto eléctrico”. Los cables alimentadores y charolas porta cables ocuparán la planta baja, llamado

“cuarto de cables”.

La conexión de los secundarios y primarios de los transformadores de potencia a los tableros de distribución que se localizaran en la planta alta del cuarto de control, se hará con cables de cobre aislados canalizados en charola porta cables.

El “cuarto eléctrico” de la subestación, deberá estar equipado con un sistema de acondicionamiento de aire a una

presión positiva y a una temperatura de 20°c, deberá contar con detectores de humo y fuego con alarmas audibles y visibles, con señalización local y remota. Todos los sistemas de acondicionamiento de aire y seguridad, deberán estar comunicados con el control supervisorio vía Modbus, con puertos RS-485, debiendo cumplir además los requisitos indicados en el párrafo 8.7.1, de la NRF-048-PEMEX-2007.

El “cuarto de cables” deberá estar equipado con un sistema de aire a una presión positiva y deberá contar con detectores de humo y fuego con alarmas audibles y visibles. Todos los sistemas de acondicionamiento de aire y seguridad, deberán estar comunicados con el control supervisorio vía Modbus, con puerto RS-485.

Transformadores de potencia.

Los transformadores de potencia y distribución, deberán ser del tipo seco encapsulados en resina epóxico, auto

enfriado, enfriamiento “aa”, 80°c, con gabinete para uso exterior nema 3r. La unidad de transformación deberá

incluir un cambiador de derivaciones de operación sin carga, en la tensión primaria y los dispositivos auxiliares requeridos para detección de temperatura.

Los transformadores deberán estar equipados, con un control de temperatura, con puerto serial RS-485 con protocolo Modbus, para su conexión al sistema de control supervisorio remoto. Los transformadores serán calculados para manejar la carga en operación de todos los equipos conectados a ellos, más 20 % de capacidad de uso futuro. Véase Plano No.2A.

Además, los alimentadores primarios y secundarios de los transformadores de potencia deberán ser calculados para conducir la corriente a plena carga así como la corriente adicional que permitan el tipo de elevación de temperatura y el tipo de enfriamiento de los transformadores.

En general, los devanados primarios del transformador deberán ser arreglados en una configuración delta y los devanados secundarios en una configuración estrella. El punto neutro del secundario deberá llevarse al exterior para permitir la conexión a tierra.

Tableros de distribución en media tensión (TDMT)

Los tableros de distribución en media tensión deberán ser “metal-clad”, para servicio pesado, en interior, tipo frente

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a la tensión, corriente nominal y capacidad interruptiva. El uso de contactor o interruptor se definirá de acuerdo a la importancia del servicio del alimentador correspondiente y a la potencia de la carga.

Los interruptores y arrancadores deberán estar equipados para ser supervisados, con puertos de comunicación para su conexión al sistema de control supervisorio remoto. Los interruptores deberán ser eléctrica y mecánicamente operados con posiciones de cerrado, prueba y removido.

Los interruptores deberán tener una capacidad interruptiva simétrica indicada en su hoja de datos y tensión nominal de 5 kv ó según se requiera. El valor de conducción continua de corriente de cada interruptor será adecuado para conducir la corriente correspondiente a la máxima capacidad de la carga conectada al interruptor.

Los interruptores de los alimentadores principales serán calculados de tal manera que permitan conducir la corriente correspondiente a la máxima capacidad del transformador asociado. Véase Plano No.2A.

Tableros de distribución en baja tensión (TDBT).

Los tableros de distribución en baja tensión (480 v) deberán ser tableros para servicio pesado en interior, tipo frente muerto, auto soportados, formando una sola unidad, debiendo especificarse en base a la tensión, corriente nominal y capacidad interruptiva.

El tablero deberá de tener un interruptor principal de potencia electromagnético en aire, el cual deberá estar equipado, con puerto de comunicación para su conexión al sistema de control supervisorio remoto.

Centros de control de motores (CCM).

Los centros de control de motores en baja tensión deberán ser tableros para uso interior, tipo frente muerto, auto soportados, formando una sola unidad, debiendo especificarse en base a la tensión, alambrado nema 1, clase b, de acuerdo a lo indicado en hojas de datos técnicos. Conteniendo arrancadores removibles combinados con interruptor termo magnético.

Los arrancadores deberán estar equipados para ser supervisados y controlados mediante, puerto de comunicación RS-485 con protocolo Modbus, para comunicación con el control supervisorio. Tanto la subestación, como los tableros de distribución, deberán dimensionarse considerando que en un futuro se añadan secciones nuevas.

En general deberá suministrarse espacio para crecimiento futuro de acuerdo a lo definido en bases de usuario. Todos los tableros ubicados en el cuarto de control eléctrico tendrán su acometida de cables de media y baja tensión en su parte inferior, para continuar su ruta hacia el cuarto de cables.

Los tableros deberán contar con un sistema de monitoreo de puntos calientes mediante tecnología infrarroja con medición digital, la pantalla del sistema debe ubicarse en el frente del compartimiento de baja tensión de la sección principal, con puerto de comunicación RS-485 con protocolo de comunicación Modbus y Ethernet, sus señales se

deben integrar al “sistema de supervisión y control para la administración de la energía eléctrica”.

El monitoreo debe ser en cada una de las fases de entrada y salida (6 puntos de medición) de los interruptores principales lo más próximo posible a las mordazas. El sistema debe ser capaz de desplegar digitalmente el punto más caliente en grados Celsius, la diferencial mayor, compensación de temperatura, y alarma.

El sistema debe efectuar un monitoreo continuo (“barrido” o “escáner”) a todos los puntos de monitoreo. El sistema

debe cumplir con lo indicado en la NRF-146 - PEMEX. Este sistema de monitoreo es opcional en las secciones con Interruptores derivados. Véase Plano No.2C.

Motores eléctricos.

Generalidades

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Los motores de media tensión, deberán ser suministrados con detector de temperatura tipo resistencia (RTD’S)

para operar relevadores de temperatura, se debe proveer integralmente y como mínimo un (1) RTD por cada rodamiento y dos (2) RTD por cada devanado, de igual manera deberán tener una resistencia calefactora de espacio para los devanados.

Los motores en baja tensión, con capacidades de 75 C.P. y mayores serán provistos con resistencias calefactoras. Véase Plano No. 16.

Control de motores.

Cada motor deberá controlarse y protegerse desde un arrancador combinado instalado en centro de control de motores. Cada unidad arrancadora deberá tener un transformador de control con tensión secundarla de 120 volts para alimentación a la bobina de control y contactos auxiliares 2nc/2na.

Los motores monofásicos podrán tener arrancador manual en caja de la denominación nema correspondiente al área de que se trate. Cada motor se deberá controlar mediante una estación de botones localizada junto al motor y también suministrarse botones de arranque-paro en el CCM, excepto cuando exista un tablero de control local asociado al motor.

Las estaciones de botones "arrancar-parar deberán ser del tipo contacto momentáneo y su envolvente de acuerdo al área donde sean instaladas. Véase Plano No.16.

Sistema de puesta a tierra.

Para la subestación, se calculará la malla de puesta a tierra de acuerdo a los requisitos y limitaciones que marca la

norma ANSI/IEEE 80 “guide for safety in AC subestación grounding", NOM-001-SEDE-2005 y sección 8.11.1

NRF-048-PEMEX-2007.

En el caso de áreas de proceso y/o servicios, la red de tierras que se instale es complementaria a la requerida en la subestación. Debido a que su función no es disipar las corrientes de falla de la subestación, no se realizan cálculos para esta malla ya que de acuerdo a NOM-001-SEDE-2005, todo el cable y electrodos adicionales al calculado disminuyen la impedancia y mejora la disipación de la falla. Véase Plano No. 17.

Cuando no sea posible llevar una derivación a partir del anillo principal hasta los motores, tableros y equipos instalados en áreas construidas, se llevara un conductor aislado dentro de las canalizaciones destinadas a transportar los conductores de fuerza, con el fin de efectuar continuidad de la falla a tierra tal como lo indica SEDE-2005, el cable indicado en este punto, deberá seleccionarse de acuerdo a la tabla 280-95 NOM-001-SEDE-2005.

Con la finalidad de drenar cargas estáticas y/o descargas atmosféricas, se instalarán electrodos y anillos de conductores enterrados, formando una malla alrededor de las áreas o edificios a proteger. Todos los equipos eléctricos, edificios, estructuras y tanques que estén expuestos a descargas atmosféricas se conectarán a esta malla, con cable de cobre desnudo semiduro calibre 2/0 AWG (mínimo) para estructuras, columnas, tanques y transformadores de potencia. Véase Plano No. 18.

Se considerará que un equipo no eléctrico está satisfactoriamente conectado a tierra cuando la estructura de acero sobre la cual está soportado tenga instalados conectores flexibles de continuidad y esté conectada en su base al sistema de puesta a tierra. El sistema de tubería conduit se considera aterrizado a través del equipo al que conecta.

Cuando el sistema de canalización de conductores sea charola metálica, se deberá incluir un conductor de puesta a tierra en toda la longitud de la misma, excepto que esta sea de material no metálico, en cuyo caso no se conectara a tierra.

Las varillas serán tipo copperweld de 3 m de longitud y 19 mm. (3/4”) de diámetro.

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