Economía de los Gasoductos en los Proyectos de Gas

Economía de los Gasoductos en los Proyectos de Gas

Para comenzar a redactar el informe es necesario saber que un gasoducto es un mecanismo de transporte de gas que está constituido por tuberías de diferentes materiales con el fin de trasladar el gas de manera segura y rápida a los diferentes puntos de distribución etc.

La economía de los gasoductos tiene muchos aspectos a tratar, como por ejemplo lo que cuesta hacer un gasoducto, los diferentes materiales que se emplean en la construcción del mismo, la distancia que debe recorrer el mismo, las medidas o sistemas de seguridad que necesita el gasoducto entre otros. Todo esto influye en lo que es la economía y lo que cuesta hacer un gasoducto como tal.

Cabe destacar que los gasoductos juegan un papel importante en la distribución del gas en nuestro país pues la movilización del mismo a los diferentes centros de distribución se hacen por gasoductos en gran porcentaje y esto es un punto importante que se debe tomar en cuenta cuando se habla de la economía del gasoducto, lo que puede llegar a producir y la eficiencia que brinda el mismo.

La economía del gasoducto en cuanto a construcción también se ve afectada porque los costos del mismos son diferentes y varia por muchos factores; por ejemplo si el gasoductos es costa a fuera o superficial, si en superficie se lleva a nivel de tierra o subterráneo, etc.

Estos factores influyen en costo del mismo y es parte de la planificación a la hora de construir el gasoducto pues se debe tomar en cuenta por donde va a pasar el mismo y los obstáculos que se pueden presentar.

Planificación, construcción y requerimientos operativos de los gasoductos

Los gasoductos, en primer término, conducen el gas natural que puede producirse desde un yacimiento de gas libre o asociado a plantas separadoras y fraccionadoras. A partir de dichos procesos de separación, el gas ya tratado entra a los sistemas de transmisión para ser despachado al consumidor industrial y domestico.

La instalación de gasoductos requiere gran cantidad de estudios previos, en los cuales se tiene en cuenta todo lo que puede acortar o beneficiar el proceso de transporte. Por caso, la construcción de un gasoducto que puede tener que cruzar montañas, ríos o desiertos, constituye una gran tarea de ingeniería, que por lo general es realizada conjuntamente por varias empresas que contribuyen a la enorme inversión de capital necesaria. Hoy en día, el sistema de transporte de hidrocarburos por tuberías resulta tan eficiente y económico que existen miles de kilómetros de ellas.

Planificación:

El nivel de planificación contiene los elementos de mantenimiento que contribuyen a los diversos aspectos de planificación. Este nivel incorpora el enfoque del ciclo vital en cuanto a instalaciones que se manifiesta en el mantenimiento mediante los vínculos con el diseño y el funcionamiento. Otro aspecto de la planificación consiste en la manera en que la función de mantenimiento es organizada y la cultura que la apoya. Así mismo, el mantenimiento puede entenderse en relación a la calidad que se manifiesta en los procesos, las prácticas y los procedimientos documentados y entendidos.

Este proceso

básico contempla lo siguiente:

➢ La elaboración de un plan de mantenimiento (en el que se determina un programa de mantenimiento óptimo).

➢ La planificación y la programación (la planificación de los recursos y la programación de las tareas de mantenimiento).

➢ La ejecución de los trabajos (donde las tareas de mantenimiento se llevan a cabo con énfasis en la calidad).

➢ La evaluación del rendimiento (en la cual se miden los resultados del mantenimiento).

➢ La investigación de las fallas (en la que se determinan sus causas fundamentales).

➢ La cadena de suministro de materiales (repuestos, suministros y servicios).

➢ La infraestructura (talleres y oficinas de mantenimiento y reparación general, los Vehículos y otros equipos de trabajo).

➢ La documentación de los trabajos (procedimientos y órdenes de trabajo).

➢ Los sistemas de información (sistemas de información de mantenimiento y sistemas de control del estado en que se encuentran los equipos, etc.).

➢ Los organismos externos (la industria, el gobierno y otras empresas).

Construcción:

Un gasoducto comprende tuberías de alta presión que transportan gas entre puntos de abastecimiento y puntos de distribución a las áreas de consumo (de mercado). El gas distribuido en las áreas de mercado ingresa al sistema de distribución a presión más baja para ser distribuida a los consumidores finales. El gas también puede ser transportado para su almacenaje o bien para su conexión a otros sistemas de transmisión.

Los sistemas de transmisión consisten de secciones de tubería interconectados y

frecuentemente incluyen estaciones compresoras ubicadas a intervalos conforme a las necesidades de variación de presión del flujo de gas a través de las tuberías. La distancia entre estaciones compresoras consecutivas puede ser desde 48 km a más de 241 km, dependiendo de las condiciones del flujo como así también de los requerimientos económicos y las condiciones del terreno por donde se desarrolla el sistema. Las presiones de operación máximas de los sistemas de transmisión son generalmente mayores a 3.45OkPa y pueden llegar a los 10.340 kPa.

Para la construcción de un gasoducto se debe considerar lo siguiente:

Relación presión-distancia en ductos:

Supongamos una sección de gasoducto típico con una capacidad de transporte de 20 * 106 m3/diarios. Comenzando a 6.895 kPa, el gas disminuye aproximadamente 1.800 kPa de presión en los primeros 100 km, y3600 kPa en los 100 km siguientes. A los 220 km, la presión debería descender a cero. Esta relación no lineal entre la presión y a distancia es causada por la expansión del gas.

Selección del ducto:

Efecto del diámetro sobre la capacidad del ducto La capacidad de transporte de un ducto, aproximadamente, es una función de su diámetro elevado a la 2,5; asumiendo fijas las presiones de entrada y salida. Esta puede expresarse como: Donde Ci es la capacidad y Di es el diámetro de la línea respectiva.

Efecto de la presión de operación sobre la capacidad

La capacidad máxima de transporte de un gasoducto de un tamaño dado es prácticamente una función lineal de la presión de operación, pasando por alto el hecho que el gas natural no

sigue las leyes clásicas de gas de presión, volumen y temperatura. La presión máxima a la cual un gasoducto puede ser operado se llama presión de operación máxima permitible (MAOP).

Determinación del espesor de las paredes del ducto

El método aceptado para la determinación del espesor de las paredes de un ducto es la fórmula de Barlow.

Donde:

t: espesor nominal de pared (mm)

1; factor de temperatura

E: factor de unión Longitudinal

P: presión de diseño (kPa)

O: diámetro exterior (mm)

F: factor de diseño

S: resistencia mínima especificada (MPa)

El factor de diseño depende del tipo de localización; los mismos son, generalmente, aplicables en Norteamérica, aunque difieren según las jurisdicciones.

Tipos de fuerza motriz y compresores

En general, hay cuatro tipos de fuerza motriz que se utilizan y dos tipos de compresores. La unidad integrada por la fuerza motriz y el compresor deben ser seleccionados teniendo en cuenta la aplicación particular de la estación compresora.

Estaciones compresoras

La función de una estación compresora de gas es elevar la presión del fluido en la línea, con el fin de suministrar la energía necesaria para su transporte. Para la estación se cuenta con una línea de succión donde el flujo inicia su recorrido, pasando luego por unos medidores de flujo computarizados que son los encargados de medir y almacenar minuto a minuto toda la información referente a la corriente de entrada, datos de presión, temperatura, volumen y caudal. El gas continúa su recorrido hacia los compresores, pasando antes por los “scrubbers”, que se encargan de

extraer el posible contenido de líquido. Finalmente, el gas a una mayor presión, sale por la línea de descarga de las compresoras, pasando por los medidores de flujo de esta línea.

Selección del compresor

Un compresor consiste de dos componentes principales: una fuerza motriz y un compresor. La selección de un particular tipo dependerá de las consideraciones en conjunto de los aspectos técnicos y económicos.

Las consideraciones técnicas deberían incluir:

➢ Disponibilidad en el tamaño requerido;

➢ Compatibilidad con los tipos ya existentes en operación;

➢ Fiabilidad, seguridad y flexibilidad bajo variaciones de presión; y’ Conveniencia para operación remota o manual;

➢ Disponibilidad de energía (por ejemplo, para motores eléctricos) y

➢ Consideraciones ambientales (emisiones, niveles nocivos).

Requerimientos operativos

La disponibilidad requerida de las instalaciones del ducto será lograda asegurando que todos estos elementos de mantenimiento están considerados e implementados.

Programa de mantenimiento

El programa propuesto contiene un listado de los equipos principales y un programa para las tareas de mantenimiento. Previo al comienzo de la operación.

Se elaborará un programa de mantenimiento consistente en lo siguiente:

➢ Procedimientos de mantenimiento detallados. v Frecuencia de tareas.

➢ Listado de refacciones.

➢ Cantidad y tipo de aptitud del personal.

➢ Tiempo requerido para completar los trabajos.

➢ Herramientas y equipos especiales requeridos.

➢ Procedimientos de seguridad.

Cualquier otra

información que se requiera para ejecutar las tareas de mantenimiento.

Personal y capacitación

Los programas de capacitación serán establecidos para todo el personal según sus requerimientos. Los mismos incluirán capacitación sobre la seguridad y los procedimientos de operaciones y mantenimiento.

Manuales de operación y mantenimiento

Se elaborarán los manuales de Operación y Mantenimiento a fin de ayudar al personal en los procedimientos de operación y mantenimiento. Todo el personal recibirá entrenamiento en los procedimientos contenidos en el manual, a fin de asegurar la consistencia y la calidad del trabajo de mantenimiento y que existan condiciones de trabajo seguras.

Refacciones e inventario

Las refacciones para actividades de mantenimiento y para fines de urgencia serán adquiridas y almacenadas en un inventario. Estas piezas de reposición se ubicarán en las diferentes instalaciones de la empresa (estaciones compresoras y estaciones de medición) y en el Centro de Operaciones y Mantenimiento. Las refacciones incluirán equipos tales como: bombas, motores, transmisores, censores, componentes mecánicos, componentes eléctricos e instrumentación. El inventario también incluirá los componentes más pequeños que se requieren para la reparación de equipos.

Un listado de los componentes más pequeños que se recomiendan será elaborado en base a las recomendaciones de los fabricantes y la experiencia de mantenimiento práctica adquirida después de que se hayan identificado los equipos específicos que deben ser comprados. En algunos casos, se celebrarán convenios especiales con los

proveedores a fin de asegurar la disponibilidad de equipos y refacciones principales.

Registros de mantenimiento

Es importante contar con registros de mantenimiento apropiados a fin de asegurar un mantenimiento efectivo. Un Sistema de Administración del Mantenimiento Computarizado (S AMC) será instalado para apoyar las actividades de mantenimiento.

El SAMC contendrá todo los registros de mantenimiento sobre los datos de equipos, órdenes de trabajo, el historial de mantenimiento, tareas de mantenimiento detalladas y la frecuencia de éstas, listados de repuestos por cada tarea de mantenimiento y datos del inventario.

Un sistema de órdenes de trabajo será establecido para dejar constancia de los trabajos de mantenimiento requeridos a fin de permitir la priorización y programación de los trabajos al igual que para documentar los resultados de éstos para el historial de mantenimiento.

Gasoducto de superficie costa afuera

De superficie: Consiste en una conducción de tuberías de acero, por las que el gas circula a alta presión desde el lugar de origen. Se construyen enterrados en zanjas a una profundidad habitual de 1 metro. Excepcionalmente se construyen en superficie. Por razones de seguridad las normas de todos los países establecen que a intervalos determinados se sitúen válvulas en los gasoductos mediante las que se pueda cortar el flujo en caso de incidente. Además si la longitud del gasoducto es importante puede ser necesario situar estaciones de compresión a intervalos más o menos cercanos para así tener mejor prevención.

Costa afuera: Los gasoductos costa afuera son

tuberías de acero que usualmente, se colocan en e! fondo del mar en aguas de hasta 350 a 450m de profundidad, pero se han colocado gasoductos submarinos a profundidades mayores de hasta 1500m, en casos especiales los gasoductos pueden ser de hasta 2m diámetro.

Los desarrollos de gas y petróleo costa afuera que se adelantan en Venezuela, abarcan cerca de 500 mii kilómetros cuadrados, lo que amerita el conocimiento pleno dentro del cual éstos se van a ejecutar: El mar. Para emprender este tipo de desarrollos, la información meteorológica y oceanográfica conocida como Metocean, resulta fundamental para la selección de plataformas de perforación, diseño de infraestructura, actividades de construcción, operación y mantenimiento de las instalaciones. Estas actividades requieren cuantiosas inversiones y además, traen consigo una serie de riesgos asociado a las personas, la estructura y el ambiente. Por tal motivo, resulta fundamental implantar un intenso plan de mediciones, a fin de contar con información confiable, para garantizar que los proyectos se lleven a cabo de manera eficiente y segura.

En los análisis que se realizan para obras de ingeniería en tierra, donde generalmente se conocen las condiciones de diseño y construcción, se emplean normalmente criterios determinan (con la excepción de los aspectos sísmicos), mientras que las obras y proyectos en el mar dependen frecuentemente de variaciones aleatorias a los parámetros ambientales.

Factores de ingeniería asociados a los gasoductos. Requerimiento de capacidad

Un requisito esencial del sistema de transporte del gas natural sea capaz de responder

a la demanda máxima de sus cargadores que tienen contrato de servicio firme. Para cumplir con este requisito las instalaciones desarrolladas por la industria del transporte del gas natural son una combinación de líneas de transmisión para llevar el gas a las áreas de mercado y de los sitios subterráneos de almacenamiento de gas natural y gas natural licuado (GNL) en horas pico, situados las áreas de mercado. Una serie de factores están involucrados en el cálculo de la cantidad de gas natural que un gasoducto puede transportar, sin embargo los factores más importantes son el diámetro de la tubería y su presión de trabajo.

Factor carga

La tubería y el equipo deberán estar soportados en forma sustancial y como resultado de un buen trabajo, de manera que puedan evitar o reducir la vibración excesiva, y deberán estar lo suficientemente bien anclados, parar evitar tensiones indebidas en el equipo conectado. Si la tubería está anclada mediante sujeción en la curva, se deberá tener cuidado de distribuir la carga sobre el suelo de manera que la presión de soporte se halle dentro de los límites de seguridad para el suelo del que se trate.

Por ejemplo, en los gasoductos de superficie, es esencial lograr un apoyo uniforme y adecuado de la tubería dentro de zanja. Los asentamientos desiguía. Mientras en los gasoductos costa afuera, un medio apropiado para evitar las tensiones indebidas en las conexiones de tubería sumergidas, es la de proveer adecuada flexibilidad en las conexiones del lecho marino.

De igual manera, donde los gasoductos y líneas principales cruzan áreas que normalmente se halla bajo

agua o sujetas a inundación (por ejemplo: lagos, bahías o pantanos), se deberá aplicar suficiente peso o anclajes a la línea para evitar su flotación.

Distancia

Los gasoductos se entierran a una profundidad habitual de 1 metro; mientras los gasoductos costa afuera se colocan en el fondo del mar en aguas de hasta 350 o 450 m de profundidad.

Por ejemplo, Las líneas principales enterradas deberán estar enterradas con una cobertura no menor a las 24 pulgadas (0.6 1 m). En los lugares en que no se pueda cumplir esta disposición de cobertura, o donde las cargas externas resulten excesivas, la línea principal deberá ser encamisada, o pasada a través de un puente o diseño.

Circulación del gas

La presión a la que circula el gas por el gasoducto es normalmente de 72 bar para los de las redes básicas de transporte y 16 bar en las redes de distribución.

Para llevar el gas hasta los hogares y comercios, es preciso bajar la presión de transporte hasta límites razonablemente seguros. Esto se consigue instalando estaciones de regulación a lo largo del gasoducto en las que se baja la presión hasta la presión habitual de distribución.

El cambio de presiones se hace de forma análoga a las redes Eléctricas (alta tensión/baja tensión), en este caso se utilizan estaciones de regulación y medida, por medio de reguladores de presión de membrana se regula la presión de salida que se necesite.

Impacto ambiental de los gasoductos

Se centra en la fase de construcción. Una vez terminada dicha fase, pueden minimizarse todos los impactos asociados a la modificación del terreno, al

movimiento de maquinaria, etc. Queda, únicamente, comprobar la efectividad de las medidas correctivas que se haya debido tomar en función de los cambios realizados: repoblaciones, reforestaciones, protección de márgenes, etc.

En general, en Europa, todos los gasoductos están obligatoriamente sometidos a procedimientos de evaluación de impacto ambiental por las autoridades competentes. En este procedimiento, se identifican, entre otras, las zonas sensibles ambientalmente y los espacios protegidos, se evalúan los impactos potenciales y se proponen acciones correctoras.

Servidumbre

En España, en los lugares por donde pasa un gasoducto, se establecen las siguientes limitaciones a la propiedad: Prohibición de efectuar trabajos de arada o similares a una profundidad superior a 50 centímetros, así como plantar árboles o arbustos a una distancia inferior a 2 metros, a contar del eje de la tubería. Prohibición de realizar cualquier tipo de obras, construcción, edificación o efectuar acto alguno que pudiera dañar o perturbar el buen funcionamiento de las instalaciones a una distancia inferior a 10 metros del eje del trazado, a uno y otro lado del mismo. Esta distancia podrá reducirse siempre que se solicite expresamente y se cumplan las condiciones que en casa caso fije el órgano competente de la Administración.

Libre acceso del personal y equipos necesarios para poder mantener, reparar o renovar las instalaciones con pago, en su caso, de los daños que se ocasionen. Posibilidad de instalar hitos de señalización o delimitación y los tubos de ventilación, así como de realizar las obras superficiales o

subterráneas que sean necesarias para la ejecución o funcionamiento de las instalaciones.

Accidentes

Los gasoductos transportan material inflamable y volátil, por lo que son fuente de preocupaciones de seguridad 3 de junio de 1989. Dos trenes circulando, produjeron chispas que detonaron gas natural de un gasoducto con fugas cerca de Ufa, Rusia. Hubo unas 645 personas muertas. 28 de septiembre de 1993. Durante los trabajos de colocación de fibra óptica en la Autopista Regional del Centro en Venezuela, la rotura accidental de un gasoducto principal provocó una explosión y subsecuente incendio, dejando 53 personas muertas y 70 heridas. (El País) 28 de diciembre de 1998.

La explosión de un Gasoducto en Colombia, en la población de Arroyo de Piedra, donde murieron 15 personas y 25 resultaron heridas. No fue posibles determinar las causas pero pruebas realizadas por las autoridades colombianas indicaron la existencias de colonias de bacterias, las cuales atacaron la tubería causando corrosión localizada generando escape de gas y la explosión del ducto. 19 de agosto de 2000. La rotura de un gasoducto de gas natural que estalló en llamas cerca de Carlsbad, Nuevo México mató a 12 miembros de la misma familia. La causa fue una importante corrosión interna del gasoducto. 30 de julio de 2004. Un gasoducto principal exploté en Ghislenghien, Bélgica (treinta kilómetros al sudoeste de Bruselas), matando a por lo menos 23 personas y dejando 122 heridos, algunos de extrema gravedad. (CNN)(Expatica) 7 de mayo de 2007. Una explosión en Ucrania destruyó parcialmente un gasoducto que transporta gas de Rusia a la Unión Europea.

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