CAPITULO I
EL PROBLEMA
I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
Desde los inicios de la era industrial han surgidos diversos sistemas de control originados por la necesidad de controlar y mantener constante algunas magnitudes como presión, temperatura, nivel, entre otras variables, en principio era necesario la permanencia de un operador que realizara el control del proceso de forma manual, con el pasar de los años fueron surgiendo nuevos y más complejos procesos, obligando a los sistemas de control a adaptarse a estos cambios. De esta evolución, surgieron los sistemas automatizados que tienen como propósito disminuir la intervención del hombre en los procesos, permitiendo a las industrias realizar controles tanto locales como remotos en forma automática, donde la tarea del hombre es sólo de supervisión.
En las industrias petroleras también se han incorporado distintos sistemas automatizados en sus procesos de producción, explotación y comercialización de hidrocarburos, en especial en Petróleos de Venezuela S.A.
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(PDVSA), los cuales le han permitido avanzar en el proceso de desarrollo y participar con éxito en el competido y complejo mundo del negocio petrolero.
En el caso de la Unidad de Explotación LAGOMEDIO la cual es una de las tantas Unidades de Producción que tiene PDVSA diseminadas en el estado Zulia y otras regiones del país, potenciadas con los últimos adelantos tecnológicos, para facilitar el proceso de producción y hacerlo más seguro, rápido y rentable. Esta moderna Unidad enclavada en el Lago de Maracaibo, se encarga de la extracción y fluido continuo de crudos hacia los patios de tanques ubicados en tierra firme y su función vital y estratégica debe estar apoyada en una sólida, moderna y funcional tecnología de procesos.
Para cumplir con la tarea anteriormente descrita la unidad de explotación cuenta con doce (12) estaciones de flujo en su mayoría automatizadas, para ejercer un constante monitoreo y control probado, tanto local como remotamente, capaz de generar respuestas y soluciones inmediatas ante situaciones de riesgo con la mínima intervención de la mano del hombre, y para la búsqueda y obtención de más y mejores beneficios.
Dentro de los procesos de una estación flujo, operan mecanismos de inyección de químicas, cuyo propósito es garantizar la desestabilización de la emulsión agua/ petróleo cuando se produce la recolección de crudos, como es el caso de
la química desmulsificante y la química anticrustante, esta última que tiene como función controlar y evitar la formación de incrustaciones en las tuberías.
En la actualidad este proceso se realiza a través de un personal operario que actúa en forma manual para graduar la cantidad de química a inyectar, proporción equivalente a la cantidad de flujo presente en la estación. Este mecanismo de control hace necesaria la presencia del operador, casi permanente en la estación, a fin de chequear el nivel de química existente en los tanques, verificar el funcionamiento de las bombas y prevenir que estas no se encuentren trabajando en vacío (operando sin líquido), dicho proceso está propenso a errores, ya sea por descuido del operador o la disponibilidad oportuna del producto en la estación de flujo, entre otros factores que pudieran hacer inseguro, riesgoso e ineficiente el proceso.
Con respecto al proceso de inyección de químicas, éste no ha tenido tanto auge tecnológico como otras tantas áreas de la cadena de producción de hidrocarburos y antes por el contrario, su modernización se ha quedado rezagada, desaprovechándose de esta manera las ventajas operativas y competitivas que pueden ofrecer los sistemas automatizados de los procesos.
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Por lo antes expuesto la empresa ha buscado como alternativa de solución a las dificultades descritas desarrollar un sistema automatizado para la inyección de químicas anticrustante y desmulsificante en las estaciones de flujo de LAGOMEDIO con el fin de lograr más y mejores respuestas en materia de prevención y solución de los problemas en las estaciones de flujos.
Y en definitiva, hacer que el proceso sea más operativo, confiable y rentable.
II. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN.
2.1 OBJETIVO GENERAL
Desarrollar un Sistema Automatizado para la Inyección de Químicas Anticrustantes y Desmulsificantes en las Estaciones de Flujo de Lagomedio.
2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS.
• Establecer los mecanismos de análisis que permitan evaluar el estado actual
del proceso de inyección de químicas anticrustante y desmulsificante para establecer los requerimientos del sistema automatizado.
• Diseñar el sistema automatizado en la estación de flujo para realizar la conexión con la unidad terminal remota (RTU).
• Desarrollar los despliegues del sistema SCADA a través de la herramienta
“In Touch” para establecer la comunicación entre la unidad terminal remota (RTU) y la unidad terminal maestra (MTU).
• Realizar las pruebas y depuración del sistema automatizado de inyección de químicas y evaluar posteriormente su funcionamiento.
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III. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN.
El proceso de inyección de química en las estaciones de flujo cumple la función de prevenir y eliminar las emulsiones en el petróleo extraído de los yacimientos (Química desmulsificante) y proteger el oleoducto (tendido de tuberías por donde fluyen los hidrocarburos), de incrustaciones (Química anticrustante).
Este proyecto de investigación pretende avanzar en la búsqueda de mecanismos técnicos idóneos para desarrollar la automatización de la inyección de química en las estaciones de flujo de LAGOMEDIO para hacer que el proceso sea más eficiente, de tal manera que se pueda tener un control y monitoreo confiable y permanente tanto localmente, como por vía remota, del proceso de inyección de químicas a través del sistema SCADA. Igualmente busca facilitar la supervisión vía intranet del proceso para hacerlo más operativo y confiable y mejorar los niveles de rentabilidad y competitividad, mejorando notablemente su funcionalidad y logrando mayor versatilidad en la dosificación química de las estaciones de flujo de LAGOMEDIO.
IV. DELIMITACION DE LA INVESTIGACIÓN.
La investigación se realizo en la Unidad de Explotación Lagomedio de PDVSA. Ubicada en le municipio San francisco – Estado Zulia;
específicamente en el Departamento de Infraestructura. El estudio abarcó el periodo comprendido entre Diciembre de 1998 y Junio de 1999. El mismo se desarrolló en la estación de flujo EF 2-14 en el área de ingeniería en electrónica concretamente en el campo de automatización y control de procesos.
