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Universidad Bolivariana de Venezuela

Centro de Estudio en Ciencias de la Energía

Programa de Formación de Grado en Gas

Sede Zulia

Coordinación del Eje Proyecto- Ciclo Profesional

EVALUACIÓN DE EL SISTEMA DE INHIBICIÓN DE CORROSIÓN DE LA PLANTA

LAMA III DEL COMPLEJO LAMA

Trabajo Especial de Grado para optar al título de Ingeniero en Gas.

Realizado por:

ARELLANO D. LINDOLFO S. MIRABAL K. ANDREINA E.

T.S.U en Gas T.S.U en Gas

Tutor Industrial: Ing. José Berrios Tutor Académico: Ing. Acacio Rhonald

Asesor Metodológico: Ing. Fernando Hernández

Maracaibo, Junio de 2012

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Universidad Bolivariana de Venezuela

Centro de Estudio en Ciencias de la Energía

Programa de Formación de Grado en Gas

Sede Zulia

Coordinación del Eje Proyecto- Ciclo Profesional

EVALUACIÓN DE EL SISTEMA DE INHIBICIÓN DE CORROSIÓN DE LA PLANTA

LAMA III DEL COMPLEJO LAMA

Realizado por:

ARELLANO D. LINDOLFO S. MIRABAL K. ANDREINA E.

T.S.U en Gas T.S.U en Gas

Tutor Industrial: Ing. José Berrios Tutor Académico: Ing. Acacio Rhonald

Asesor Metodológico: Ing. Fernando Hernández

Maracaibo, Junio de 2012

3

Dedicatoria

Ante todo a mi Dios, por darme la vida, por darme amor, felicidad y salud.

A mis Padres por ser pilares fundamentales en mi vida y educación y sobre

todo por su apoyo incondicional en todas mis decisiones.

A mi hija por ser y estar, y por ser una de los mas grandes motivos de

superación en la vida.

Y no por última menos importante a mi novia y pronta Señora de Arellano

Andreina Mirabal, por apoyarme, quererme, aguantarme, amarme y muy sobre

todo por hacerme sentir un mejor hombre cuando estoy a su lado….

Lindolfo S. Arellano D.

4

Dedicatoria

Andreina E. Mirabal K.

5

Agradecimientos

A Dios, por permitirme vivir esta excelente Vida que me dio.

A mis padres, por su ayuda incondicional en todos mis proyectos.

A el excelente equipo de profesores de la UBV por impartirnos mas que

conocimientos, por impartirnos ética, valores, responsabilidad, y

conducirnos a ser el nuevo profesional socialista que necesita nuestro

país.

A todo el personal del Complejo Lama, por su excelente receptividad en

el transcurso de la elaboración de esta investigación.

A mis compañeros de la aldea Edf. Miranda, por ser los mejores

compañeros que se podrían tener, y las innumerables veces que nos

ayudamos para alcanzar esta meta.

Muchas Gracias!!!

Lindolfo S. Arellano D.

6

Agradecimientos

Andreina E. Mirabal K.

7

Índice general:

Portada 1

Dedicatoria 3

Agradecimiento 4

Índice General 5

Resumen 10

Abstract 11

Introducción 12

Capítulo I 15

Contextualización del Problema 15

Formulación del Problema 20

Objetivos General 20

Objetivos específicos 20

Justificación 21

Delimitación 23

Capitulo II 24

Marco Referencial 24

Antecedentes de la Investigación 24

Bases Teóricas 28

Definición de Términos Básicos 49

Capitulo III 59

Marco Metodológico 59

Modalidad de la Investigación 59

Tipo de Investigación 60

Diseño de la Investigación 63

Propósito de la Investigación 64

Procedimiento 65

Operacionalización de la Variable 67

Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos 68

Observación Directa 70

8

Técnicas de Análisis de Datos 71

Población y Muestra 72

Técnicas e instrumentos de recolección de información 75

Capítulo IV 78

Presentación y Análisis de Resultados 78

Conclusiones 99

Recomendaciones 100

Bibliografía 101

Anexos 102

Índice de Figuras

Figura 1 40

Figura 2 41

Figura 3 42

Figura 4 43

Figura 5 45

Figura 6 46

Figura 7 47

Figura 8 84

Figura 9 89

Figura 10 90

Figura 11 91

Figura 12 91

Índice de Tablas y Cuadros

Cuadro 1 65

Cuadro 2 67

9

Cuadro 3 82

Cuadro 4 84

Cuadro 5 85

Cuadro 6 87

Cuadro 7 87

Tabla 1 72

Tabla 2 73

Tabla 3 73

Tabla 4 92

10

RESUMEN

En la industria del gas los procesos de compresión deben encontrarse en

óptimas condiciones ya que estos son medulares para la producción de crudo

mediante el levantamiento artificial por gas lift en un área determinada. La acelerada

transformación que en todos los órdenes se producen en el mundo de hoy, exige que

se esté actualizado, y PDVSA no se escapa de esto, por el contrario hace énfasis en

la tecnología de punta. Se pretende que la organización esté inmersa en esta

tendencia, por lo que se hace necesario mejorar los sistemas asociados a la

compresión del gas como los inhibidores de corrosión. El estudio se originó debido a

la necesidad fehaciente de evaluar el deterioro progresivo el líneas de proceso

debido a la corrosión generalizada, la afectación en los costos por reparación y

mantenimiento de las líneas de procesos, como también, el impacto en la

confiabilidad de las Plantas, en la investigación se presentará el paso a paso los

factores contribuyentes de la corrosión para así poder aportar soluciones y minimizar

las desviaciones encontradas en el área de estudio.

Palabras claves: Evaluación, corrosión, líneas de procesos, confiabilidad.

11

Abstract

In the gas industry compression processes must be in good condition as these

are central to the production of oil by gas lift lift in a given area. The rapid

transformation in all spheres occur in today's world requires being updated, and

PDVSA does not escape this, by contrast emphasizes the technology. It is intended

that the organization is embedded in this trend, so it is necessary to improve the

systems associated with gas compression as corrosion inhibitors. The study

originated because of the need to assess reliably the lines of progressive

deterioration due to corrosion process widespread involvement in the repair and

maintenance costs of the process lines, as well as the impact on the reliability of

Plants in research will be presented step by step the factors contributing to corrosion

in order to provide solutions and minimize the deviations found in the study area.

Keywords: Evaluation, corrosion, process lines, reliability.

12

INTRODUCCIÓN

La corrosión y protección de los metales es un reto para la humanidad, a fin de

evitar los grandes costos económicos o humanos que se produce debido a los

fracasos en la protección de materiales. Es un ataque directo del medio agresivo al

metal, oxidándolo, y el intercambio de electrones se produce sin necesidad de la

formación del par galvánico. De manera que la corrosión de los metales es un

fenómeno natural que ocurre debido a la inestabilidad termodinámica de la mayoría

de los metales. En efecto, salvo raras excepciones (el oro, el hierro de origen

meteorítico), los metales están presentes en la Tierra en forma de óxidos, en los

minerales (como la bauxita si es aluminio o la hematita si es hierro). Desde la

prehistoria, toda la metalurgia ha consistido en reducir los óxidos en bajos hornos,

luego en altos hornos, para fabricar el metal. La corrosión, de hecho, es el regreso

del metal a su estado natural, el óxido.

Se designa químicamente corrosión, a los procesos de degradación que son

observados en estructuras a la intemperie del ambiente que este expuesta. La

intensidad dependerá de varios factores tales como el contenido de humedad,

composición química, pH del suelo, etc. En la práctica suele utilizarse comúnmente el

valor de la resistividad eléctrica del suelo como índice de su agresividad; por ejemplo

un terreno muy agresivo, caracterizado por presencia de iones tales como cloruros,

tendrán resistividades bajas, por la alta facilidad de transportación iónica.

El mismo autor expresa además; es importante distinguir dos clases de corrosión: la

Corrosión Seca y la Corrosión Húmeda. La corrosión se llama seca cuando el ataque

se produce por reacción química, sin intervención de corriente eléctrica. Se llama

húmeda cuando es de naturaleza electroquímica, es decir que se caracteriza por la

aparición de una corriente eléctrica dentro del medio corrosivo. A grandes rasgos la

13

corrosión química se produce cuando un material se disuelve en un medio líquido

corrosivo hasta que dicho material se consuma o, se sature el líquido.

El gas manejado en los sistemas de recolección, compresión y distribución a baja

y alta presión, es potencialmente corrosivo, por ello es imprescindible aplicar un

tratamiento químico con inhibidor de corrosión interna para mitigar el efecto

perjudicial de los agentes corrosivos en el sistema (H2S y CO2).

La corrosión interna de los equipos y/o líneas que integran los sistemas de

compresión y transferencia de gas se controlan mediante la aplicación de tratamiento

químico con inhibidor de corrosión de forma continua, debido a la alta potencialidad

corrosiva para protegerlos del efecto del dióxido de carbono y el sulfuro de hidrógeno

es presencia de agua libre.

Los sistemas de manejo y compresión de gas están conformados principalmente

por una red de líneas de gas a baja presión, plantas de compresión, una red de

líneas de transmisión de gas a baja / mediana presión y otra red de líneas de menor

diámetro para gas de levantamiento e inyección, la cual opera a alta presión.

Cuando se trabaja en ambiente cerrado (por ejemplo, un circuito cerrado de

agua), se pueden dominar los parámetros que influyen en la corrosión; composición

química (particularmente la acidez), temperatura, presión. Se puede agregar

productos llamados "inhibidores de corrosión". Un inhibidor de corrosión es una

sustancia que, añadida a un determinado medio, reduce de manera significativa la

velocidad de corrosión. Las sustancias utilizadas dependen tanto del metal a

proteger como del medio, y un inhibidor que funciona bien en un determinado

sistema puede incluso acelerar la corrosión en otro sistema. Sin embargo, este tipo

14

de solución es inaplicable cuando se trabaja en medio abierto (atmósfera Es el

traslado de los productos físicos que se agrega a una solución electrolítica hacia la

superficie del ánodo o del cátodo lo cual produce polarización, mar, cuenca en

contacto con el medio natural, circuito abierto, etc.).

15

CAPITULO I

EL PROBLEMA

En este primer capítulo se argumenta la problemática de la investigación,

planteando los objetivos generales y específicos, la formulación del problema en

cuestión, las razones que justifican el presente estudio y las restricciones existentes

para la realización de la presente investigación.

Contextualización del Problema

En primer lugar, antes de abordar la problemática existente dentro de la

investigación, se debe estar al tanto sobre el tema de estudio “Evaluación el Sistema

de inhibición de corrosión de la Planta Compresora Lama III del Complejo Lama”

para interpretar la situación de manera objetiva y coherente, es por ello que una

definición ajustada por los autores de la presente investigación (luego de una

pesquisa entre diferentes contextos), es la siguiente; la evaluación de los sistemas

de inhibición de corrosión se orienta a ser una herramienta de análisis del estado

actual que se encuentra las líneas de transferencia de gas y de los equipos que se

encuentran asociados en la planta, favoreciendo el ahorro de costos innecesarios,

minimizando los riesgos que se pueden presentar por condiciones inseguras tanto

como al personal como al medio ambiente, conjuntamente los otros requerimientos

que estén establecidos en todas sus áreas, pero con incremento de la eficiencia

productiva y confiabilidad dentro de las aéreas de trabajo.

16

Cuando una tubería falla, ocasiona grandes impactos en término de pérdidas de

producción, daños de la propiedad, contaminación y riesgo a las vidas humanas. Una

tubería desprotegida expuestas a la atmosferas o atacadas por el agua, líquidos,

condensados y CO2 son susceptibles a la corrosión interna. Sin el apropiado

mantenimiento, cualquier sistema de tuberías eventualmente puede debilitar la

integridad estructural de la misma y convertirla en un vehículo inseguro de transporte

de fluidos.

La corrosión es una reacción química (oxido-reducción) en la que intervienen 3

factores: la pieza manufacturada (líneas / tuberías), el ambiente y el agua, o por

medio de una reacción electroquímica. Los factores más conocidos son las

alteraciones químicas de los metales a causa del aire, como la herrumbre del hierro y

el acero o la formación de pátina verde en el cobre y sus aleaciones (bronce, latón).

Sin embargo, la corrosión es un fenómeno mucho más amplio que afecta a todos los

materiales (metales, cerámicas, polímeros, etc.) y todos los ambientes (medios

acuosos, atmósfera, alta temperatura, etc.).

Es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes (ruptura de

una pieza) y, además, representa un costo importante, ya que se calcula que cada

pocos segundos se disuelven 5 toneladas de acero en el mundo, procedentes de

unos cuantos nanómetros o picómetros, invisibles en cada pieza pero que,

multiplicados por la cantidad de acero que existe en el mundo, constituyen una

cantidad importante (Pilling, 1997). Entendiéndose para este estudio el proceso

destructivo de la superficies internas de las tuberías de acero.

Según Pérez (1989): Para que haya corrosión electroquímica, además del ánodo

y el cátodo, debe haber un electrólito (por esta razón, también se suele llamar

corrosión húmeda, aunque el electrólito también puede ser sólido). La transmisión de

17

cargas eléctricas es por electrones del ánodo al cátodo (por medio del metal) y por

iones en el electrólito. En un medio acuoso, la oxidación del medio se verifica

mediante un electrodo especial, llamado electrodo ORP, que mide en milivoltios la

conductancia del medio pico, pico, pico.

Si es bien sabido, la protección de tuberías con recubrimientos anticorrosivos con

un material que sirve para proteger la superficie de un proceso de degradación

exterior e interior, y dentro de las actividades desarrolladas en los sistemas de

transporte de hidrocarburos por ducto de Petróleos & Gas asociado, existe la

necesidad de controlar la corrosión, que se genera debido a la naturaleza corrosiva

de los fluidos manejados, por lo que se han establecido programas de prevención, de

los que forma parte importante la evaluación de la corrosión y la protección interior

de los ductos de transporte mediante aplicación de inhibidores de corrosión, para

resolver en gran medida los problemas asociados.

Seguidamente, a través de una entrevista informal no estructurada

realizada el 20 de enero del año en curso al Ingeniero José Berrios, se obtuvo la

siguiente información, PDVSA es la mayor corporación en Venezuela, 78% de los

ingresos de exportación y 57% fiscales. Las reservas probadas de crudo se ubican

en 73,4 millardos de barriles y la capacidad de crudo y condensado en 3.6 millones

de barriles diarios. Las reservas de gas alcanzan los 143 billones de pies cúbicos,

por lo cual Venezuela se ubica como líder en empresas gasificas en Latinoamérica y

como quinta en el ámbito internacional. Para cumplir con dicha misión PDVSA GAS

Se encarga de las actividades de extracción, procesamiento, transmisión, distribución

y comercialización de gas metano; así mismo, y como consecuencia del

procesamiento del gas se produce Líquidos del Gas Natural (LGN) que comercializa

en mercados nacionales e internacionales. Planta Gas Maracaibo PDVSA GAS

Occidente. El Complejo Lama perteneciente a la gerencia de gas asociado se

encuentra ubicado en el bloque 9 en el centro del Lago de Maracaibo. Está

conformado actualmente por 4 plantas compresoras de gas: Lama I, II, III. IV, con

18

capacidad de comprimir 360 MMPCND provenientes de las estaciones de flujo,

pertenecientes a la unidad de explotación Lago medio, jugando un papel muy

importante dentro de PDVSA, puesto que; intervienen de manera estratégica para

luego ser distribuido para levantamiento artificial ( gas lift), suministro de gas a la

planta el tablazo y como gas combustible en el complejo.

Cabe mencionar que, en una visita realizada el 07 de abril del año en curso a las

instalaciones de estudio, se examino visualmente que la problemática radica en que

no se lleva el control en los Sistema de inhibición de corrosión del Complejo Lama

con una baja actividad de tratamientos químicos, en los tanques de

almacenamiento donde se encuentra sin producto químico y por otra parte las

bombas dosificadoras presentan fallas mecánicas y eléctricas, sin obviar que las

tuberías están expuestas a un medio ambiente lacustre presentando una superficie

con herrumbre de oxido color cobre ya que dicha instalaciones esta ubicadas en la

mitad del lago. Actualmente el estado de los equipos, bombas y tanques que se

encuentran en la Planta de compresión Lama III presentan condiciones inseguras,

que no son totalmente óptimas para la realización de actividades confiables del

traslado del gas ya que las líneas presentan corrosión por picadura y por ende este

problema conlleva a que se presenten fugas, otro factor importante es que el gas que

se maneja dentro del complejo es un Gas Rico, es decir, con un alto contenido de

líquidos acelerando la corrosión interna causando taponamiento en las tuberías,

aportando lo antes expuesto un riesgo para la salud y seguridad de los trabajadores.

Podemos decir que el aire se contamina naturalmente con partículas solidas del

tipo de polvo arena, hollín y cristales de sal. Esta contaminación varía con los

diferentes entornos y la altitud y también se puede decir que el vapor de agua es otro

ingrediente natural que se puede encontrar en cantidades variables en el aire. La

cantidad de vapor de aire y la contaminación del aire juegan un papel vital en el

proceso de compresión y en la calidad de aire suministrado por el compresor las

19

propiedades para causar daños y la corrosión del agua son bien conocidas. El gas

sin tratar a presión atmosférica contiene importantes cantidades de agua y otros

contaminantes, del tipo de gotas de aceite y partículas de polvo. Cuando se

comprime el aire, aumenta la concentración de humedad y otros contaminantes.

Ahora bien, evaluar el Sistema de inhibición de corrosión de la Planta Compresora

Lama III del Complejo Lama, proporciona los siguientes beneficios:

a. El incremento de la producción con disminución de costos.

b. La mayor utilización de los equipos.

c. Disminución de retrasos en la producción por fugas.

d. Proporcionara una mayor confiabilidad de las instalaciones.

e. Mayor satisfacción a los trabajadores por la mejoras de las condiciones

ambientales contribuyendo esto a la obtención de mayor seguridad en el

trabajo:

En definitiva, si se observa un ambiente seguro en la planta de manera práctica

se puede afirmar que es de vital importancia ya que por medio de ella se logra un

adecuado orden, manejo de áreas de trabajo y equipos, con el fin de minimizar

tiempos, espacios además de costos. Finalmente, una buena evaluación de los

sistemas de inhibición de la corrosión en plantas es importante porque evita fracasos

productivos y financieros, contribuyendo a un mejoramiento continuo en los

procesos, fomentando al tiempo la salud y seguridad del personal.

20

Formulación del problema

Específicamente, el Sistema de Compresión presenta un notable deterioro en las

líneas de proceso, conllevando a altos costos de recuperación, reparación y una

baja confiabilidad, es ahí donde surge el menester de Evaluar el Sistema de

Inhibición de la Planta de Compresión Lama III del Complejo Lama.

Objetivos de Investigación

Objetivo General

Evaluar el Sistema de inhibición de corrosión de la Planta Compresora Lama III

del Complejo Lama.

Objetivos Específicos

Describir el sistema de inhibición de corrosión en el proceso de compresión

de la Planta Compresora Lama III del Complejo Lama.

Caracterizar equipos y elementos del sistema de inhibición de corrosión de la

Planta Compresora Lama III del Complejo Lama.

21

Identificar el tipo de corrosión presente en el proceso de compresión la Planta

Compresora Lama III del Complejo Lama.

Establecer criterios de mejoras del sistema de inhibición de corrosión

compresión de la Planta Compresora Lama III del Complejo Lama.

Justificación

Cuando una estructura metálica entra en un proceso de corrosión sus

propiedades mecánicas se pierden y, por tanto, la seguridad y confianza en la

estructura también. El metal comenzará a debilitarse en las áreas afectadas; al

mismo tiempo, se desgastarán sus partes móviles o de mayor uso. Y dependiendo

del proceso mismo, la estructura puede deformarse, romperse o simplemente dejar

de funcionar correctamente. Se volverá frágil e inadecuada para el trabajo, debido a

las deformaciones o rupturas que pueda sufrir y fácilmente podrá convertirse en una

causa de accidentes.

La reparación de estructuras para volverlas nuevamente espacios seguros,

limpios y funcionales, requiere de inversiones en tiempo, mano de obra y dinero.

Para daños sencillos o superficiales se debe eliminar la herrumbre, y aplicar

imprimador y pintura. Pero en daños profundos, se requerirá retirar los elementos

deteriorados, instalar los nuevos y pintarlos o acondicionarlos para los

requerimientos laborales. Todas estas reparaciones generan costos adicionales a los

originalmente presupuestados cuando se invirtió en la instalación de la estructura.

22

Otros problemas indirectos tienen que ver con la eficiencia y la productividad. El

deterioro en la imagen de las instalaciones se verá afectado al no percibirse como

una unidad limpia, segura y confiable. La consecuencia directa es un decremento en

la posición de imagen de la empresa o institución al exterior. Por otro lado, el

rendimiento de las cadenas productivas disminuirá ya que las instalaciones no

permitirán un trabajo eficiente y adecuado. Esto impactará directamente en los

procesos u operaciones, y los hará lentos, poco confiables, o no darán los

resultados esperados. Un producto de trabajo de menor calidad además de gastos

innecesarios serán las consecuencias.

Para prevenir los problemas anteriores es necesario realizar mantenimientos

frecuentes a las estructuras metálicas. No hacerlo provocará un mayor deterioro y

como consecuencia toda la problemática asociada.

Desde carácter operativo.

En el ámbito operativo, se lograría tener un mayor control en el Sistema de

inhibición de corrosión logrando así minimizar los tiempos fuera de servicio de las

unidades de la planta compresora y los costos asociados en los mantenimientos

correctivos.

De carácter metodológico

En el ámbito metodológico, permitirá reflejar una experiencia en la recopilación y

actualización de la información, basándose en las definiciones, variables y datos de

campo. Además la investigación servirá de base metodológica para la elaboración de

23

proyectos similares en otras Plantas Compresoras y finalmente podría ser utilizada

como guía para la realización de posteriores estudios.

Delimitación

Espacial

La presente investigación estará enmarcada en la Planta de Gas Maracaibo

PDVSA GAS Occidente. El Complejo Lama perteneciente a la gerencia de gas

asociado se encuentra ubicado en el bloque IX en el centro del Lago de Maracaibo.

Está conformado actualmente por 4 plantas compresoras de gas: Lama I, II, III. IV,

pertenecientes a la unidad de explotación Lago medio, jugando un papel muy

importante dentro de PDVSA.

Temporal:

El estudio se realizo en un periodo comprendido de seis (6) meses, entre el

mes de Enero del año en curso, hasta el mes de Junio del 2012.

24

CAPITULO II

MARCO REFERENCIAL

El marco teórico o referencial comprende una revisión de los trabajos previos

realizados sobre el problema en estudio y/o de la realidad conceptual en la que se

ubica. Dependiendo de la naturaleza del trabajo o la tesis, este puede comprender

aspectos teóricos, conceptuales, legales, situaciones de la realidad objeto de la

investigación u otros según convenga en caso. (Sampieri, R. 2006).

Antecedentes de la Investigación

Para poder llevar a cabo la presente investigación, es necesario contar con los

fundamentos teóricos suficientes para el desarrollo de cada aspecto del tema de

estudio, basándose en metodologías y fundamentos que sustenten la pesquisa,

además en el presente capitulo se muestran algunas investigaciones realizadas

anteriormente incluyendo el basamento teórico que las sustenta.

Ahora bien, según García, Neiker Dubraska, (2005): Evaluación de la

Corrosión en las Líneas de Producción de Gas Natural en el Campo San Joaquín de

PDVSA Gas Ubicado en Anaco. Trabajo especial de Grado para optar al titulo de

Ingeniería en Petróleo. Instituto Universitario de Tecnología de Administración

Industrial (I.U.T.A.), investigación que tuvo como propósito la Evaluación de la

Corrosión en las líneas de Producción de Gas Natural en el Campo San Joaquín de

PDVSA Gas Ubicado en Anaco Estado Anzoátegui. La investigación realizada es de

tipo explicativa, y tiene como propósito esencial presenciar posibles soluciones de

carácter práctico, debido a que se manejaron datos para recolectar la información por

el método denominado ultrasonido, orientada a la incorporación de un diseño de

campo.

25

Para facilitar el proceso de recolección de datos, como insumos básicos del

proceso de investigación, se seleccionaron como técnicas e instrumentos de

recolección de datos, en la observación directa se toma como muestra una sección

de 200 metros de las líneas de producción de gas natural en el campo San Joaquín

que presentaba el problema a objeto de estudio. Se aplicó el método de ultrasonido

el cual consiste básicamente de una probeta transductora generalmente acoplada a

un instrumento de registro digital; por medio del cual se concluye que las Líneas de

Producción de Gas Natural de el Campo San Joaquín se encuentran en estado

avanzado de corrosión debido al alto contenido de sulfuro de hidrógeno que

transporta el gas natural.

Massa y Giudici (2009): Daño por efecto de oxidación en gasoductos.

Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales.

En este trabajo se describen las distintas características constructivas de las

cañerías de gas y los defectos típicos que pueden contener. Como caso de estudio

se tratan aspectos relacionados con la seguridad que presenta en la actualidad uno

de los gasoductos que proveen gas natural a la ciudad de Córdoba (Argentina), que

ha estado operando por más de 40 años y muestra algunos signos de corrosión.

Para determinar las características del gasoducto se tomaron muestras de la

cañería constitutiva y se realizaron ensayos mecánicos. El estado tensional asociado

a los defectos de tipo “volumétrico” se estudia con un modelo basado en la “tensión

de flujo” del material. Este modelo permite calcular, dependiendo de las dimensiones

de la cañería y el largo del defecto, la presión de transición que separa los defectos

que causan fallas por rotura de aquellos que provocan fuga de gas.

26

A partir de la presión de falla de la cañería para defectos pasantes y no

pasantes se definen las condiciones de seguridad del sistema según el tamaño de

los defectos y la presión operativa. En la parte final se calcula el tamaño de los

defectos que son tolerables en función del coeficiente de seguridad adoptado, se

determina el tamaño de los defectos que son críticos y se aborda el problema del

acondicionamiento de las presiones para determinar de una manera rápida la presión

reducida a la que debe operarse el gasoducto ante la detección de un defecto “no

tolerable” y hasta que el mismo sea reparado.

Según Contreras y Cordero, (2009): Análisis de la problemática de la corrosión

interna en las líneas de crudo de los sistemas recolectores que se presentan en las

instalaciones de división centro sur distrito Barinas PDVSA. Universidad

Experimental del Táchira, Departamento de Ingeniería Mecánica. En este proyecto

se realizó un análisis de la problemática de corrosión interna con la finalidad de

definir las variables que aceleran el proceso corrosivo interno de los sistemas

recolectores de crudo, para asentar y justificar las bases necesarias en los estudios

de control de corrosión que existen en las líneas recolectoras de crudo de PDVSA

Distrito Barinas, y así minimizar el deterioro de las tuberías.

Para cumplir con esto se recolectaron los parámetros operacionales de cada

pozo: presión, temperatura, producción, % AyS, RGP, condiciones de tubería; con el

propósito de obtener las características necesarias para establecer la prioridad que

presentan los pozos, también se clasificaron las líneas según el nivel de criticidad,

tomando como parámetros el tiempo y costo de reparación, el IPF, HF, etc. Se midió

el % de CO2 y H2S del gas asociado para obtener la influencia que presentan estos

gases y su interacción con el crudo que pasa a través de las tuberías; además se

monitorearon las líneas a través de la instalación de cupones, para verificar en la

superficie de los mismos las condiciones corrosivas del medio. Finalmente se

consiguió que el 52 % de las tuberías tienen una alta probabilidad de presentar fallas

27

por corrosión, las cuales son debidas a la interacción entre el CO2, H2S y la

temperatura y humedad.

Amado (2008): Evaluación de la resistencia a la corrosión de aceros

inoxidables en sistemas de adulzamiento de gas. Universidad del Zulia, Facultad de

Ingeniería, División de postgrado. El objetivo principal de esta investigación consistió,

además de analizar la causa raíz del problema de corrosión, evaluar diferentes

aceros inoxidables del tipo austenitico y dúplex para la desorción de CO2 y H2S del

sistema de adulzamiento de gas, a través de simulaciones electroquímicas técnico-

analíticas a nivel de laboratorio y pruebas de operación; incluyendo técnicas de

caracterización de superficies tales como la microscopia electrónica de barrido

(SEM), espectroscopia de dispersión de energía de rayos X (EDS) y difracción de

rayos X(XRD).

Por ultimo de determino el buen desempeño del acero inoxidable dúplex frente

a la corrosión localizada y la corrosión bajo tensión en presencia de iones cloruros y

aniones de sales térmicamente estables, a las condiciones operacionales de la

planta; Recomendando su empleo para la fabricación de los haces tubulares de los

rehervidores de regeneración del sistema de adulzamiento en cuestión. Esto

garantiza la pasivaciòn de la interface metal-solución; alcanzando una elevada

relación costo-beneficio, evitando altos contenidos de níquel en la aleación o

aleaciones a base de níquel y mitigando pérdidas netas de 178000$/día por

producción de etano no realizada.

La vinculación que presentan las investigaciones antes mencionadas con la

presente investigación se encuentra la relación en los análisis de las causas raíz del

problema de corrosión y/o la manera de formular y presentar alternativas de

medidas de control o prevención, estas investigaciones se vinculan además con

inspecciones sistemáticas que permiten evaluar a través de una serie de visitas al

28

espacio de estudio y conocer por medio de esta herramienta las necesidades

existentes. También el manejo del método de factores para evaluar cuales de las

alternativas planteadas es la más indicada para su posterior instalación.

Cabe destacar además que las investigaciones presentan una característica

en común, que es además, habitual con la presente investigación. Son

investigaciones de tipo descriptiva y de campo lo que permite enfocar la recolección

de la información que se obtuvo directamente de la fuente de estudio donde ocurren

los datos primarios, con la utilización de la observación directa no estructurada y la

entrevista no estructurada.

BASES TEORICAS

Para comenzar, antes de profundizar en el significado de la corrosión, se

considero en cuenta lo que respecta a las plantas de compresión, para de esta

manera tener una orientación mucho más clara del tema de estudio, y estableces

dudas respecto a su definición, además describe, lo que origino La Evaluación de el

Sistema de inhibición de corrosión de la Planta Compresora Lama III del Complejo

Lama.

LEY DE LA ELECTRÓLISIS Corbett (1985):

Por definición, la corrosión es la destrucción de un metal o metales, a través

de la interacción con un ambiente (ejem. suelo o agua) por un proceso

electroquímico, es decir, una reacción que envuelve un flujo de corriente eléctrica e

intercambio de iones. En tuberías enterradas, o sumergidas en elementos acuosos,

29

el proceso de corrosión es similar a la acción que tiene lugar en una pila de linterna,

formada por un electrodo de carbón que ocupa el centro de la pila y un electrodo de

zinc que hace de recipiente, separados ambos electrodos por un electrólito

compuesto en esencia por una solución de CINH4.

Una lámpara incandescente conectada a ambos electrodos se enciende

continuamente debido a la energía eléctrica que suministran las reacciones químicas

que tienen lugar en ambos electrodos. En el electrodo de carbón (polo positivo-

cátodo), tiene lugar una reducción química y en el electrodo de zinc (polo negativo-

ánodo), se realiza la oxidación por la cual el zinc metálico es convertido en iones

hidratados, Zn-- - nH2O. Cuanto mayor es el flujo de electricidad a través de la pila,

mayor es la cantidad de zinc que se corroe. Esta relación es cuantitativa como la

demostró Michael Faraday a principios del siglo XIX.

Todo material metálico sin la debida protección y en un medio que propicie el

intercambio de electrones es susceptible a corroerse.

Existen cuatro métodos comúnmente utilizados para controlar la corrosión en

tuberías, estos son recubrimientos protectores y revestimientos, protección catódica,

selección de materiales e inhibidores de corrosión.

30

Recubrimientos y revestimientos Corbett (1985):

Estas son las principales herramientas contra la corrosión, a menudo son

aplicados en conjunción con sistemas de protección catódica para optimar el costo

de la protección de tuberías.

Protección Catódica Corbett (1985):

Es una tecnología que utiliza corriente eléctrica directa para contrarrestar la

normal corrosión externa del metal del que esta constituido la tubería. La protección

catódica es utilizada en los casos donde toda la tubería o parte de ella se encuentra

enterrada o sumergida bajo el agua. En tuberías nuevas, la protección catódica

ayuda a prevenir la corrosión desde el principio; en tuberías con un período de

operación considerable puede ayudar a detener el proceso de corrosión existente y

evitar un deterioro mayor.

Selección de Materiales Corbett (1985):

Se refiere a la selección y empleo de materiales resistentes a la corrosión,

tales como: acero inoxidable, plásticos y aleaciones especiales que alarguen la de

vida útil de una estructura, por ejemplo de la tubería. Sin embargo, en la selección de

materiales resistentes a la corrosión el criterio fundamental no es, en esencia, la

protección de una estructura, sino la protección o conservación del medio donde esta

existe.

31

Inhibidores de Corrosión Corbett (1985):

Son substancias que aplicadas a un medio particular, reducen el ataque del

ambiente sobre el material. Bien sea metal o acero de refuerzo en concreto. Los

inhibidores de corrosión extienden la vida de las tuberías, previniendo fallas y

evitando escapes involuntarios.

Evaluar el ambiente en el cual está la tubería o en el sitio donde se ha de

colocar, es muy importante para el control de la corrosión, no importa cual método o

combinación de estos se emplee. Modificar el ambiente en las inmediaciones de la

tubería, como por ejemplo reducir la humedad o mejorar el drenaje, puede ser una

manera simple y efectiva de reducir la potencialidad de la corrosión. Además,

emplear personal entrenado en el control de la corrosión es crucial para el éxito de

cualquier programa de mitigación de corrosión.

PROTECCIÓN DE TUBERÍAS SUPERFICIALES Solditeca (1991):

Las tuberías expuestas al aire libre, son propensas al depósito o acumulación

de agua, polvo, herrumbre, escapes de vapor, salitre, etc. La acumulación de estas

substancias en tuberías aéreas forma pequeñas pilas galvánicas que eventualmente

corroen la superficie del metal. La aplicación de pintura y un programa de limpieza

superficial y mantenimiento son suficientes para alargar la vida útil de la tubería. Sin

embargo la aplicación del recubrimiento de pintura debe hacerse con especial

cuidado, para que cumpla su misión de aislante de agentes externos. A continuación

se describe el tratamiento que debe aplicar.

32

− Eliminar la grasa y depósitos de aceite, depositada en la superficie del metal,

mediante el empleo de trapos limpios saturados con un adelgazador o gasolina

blanca (libre de plomo).

− Para eliminar el barniz de fábrica, escamas de laminación, herrumbre, salpicaduras

de soldadura y humo, tierra, etc. deberá frotarse la tubería con un cepillo de alambre

hasta obtener una superficie completamente limpia, de color gris metálico brillante.

En caso de existir depósitos fuertes de óxido y escorias de fundición, se removerán,

con martillo y cincel y luego se utilizará cepillo de alambre.

− Antes de aplicar el fondo o pintura base, la superficie deberá limpiarse

cuidadosamente con un paño humedecido en solvente para eliminar partículas de

hierro y alambre producidas al utilizar la limpieza con cepillo metálico.

− Como primera capa de recubrimiento se debe aplicar dos manos de un imprimador

de agarre. Como película intermedia se utiliza comúnmente rojo óxido de plomo,

igualmente a dos capas. Por último como capa de acabado utilice dos manos de un

esmalte compatible con el sistema imprimante y película intermedia.

− En aquellos puntos donde la pintura tienda a deslizarse dejando puntos propicios

para la corrosión, tales como: soldadura, ángulos, bordes y esquinas se efectuarán

retoques de fondo a fin de aumentar el espesor de la película.

Es recomendable que, como sistema de recubrimiento, se apliquen las películas de

imprimante, capa intermedia y capa de acabado de un mismo fabricante de pintura.

Igualmente conveniente es cumplir con las recomendaciones del fabricante del

33

recubrimiento en cuanto a la preparación de la superficie, implementos de pintura,

mezcla del producto y técnica de aplicación. El cumplimiento de este proceso y un

programa de inspección y mantenimiento de la línea nos garantizarán la prolongación

de la vida útil de la tubería.

Confiabilidad (C):

Según el manual de manteniendo MM–01–01–02 “Indicadores de Gestión

del Proceso de Mantenimiento”. Confiabilidad “es la probabilidad de que un

activo cumpla una función específica (no falle) bajo condiciones de operación

determinadas en un período de tiempo específico”.

Según, Duffuaa, R. (2000), esta expresión se utilizará para estimar la

confiabilidad de los equipos, es fácil de aplicar y hay que considerar que la

tasa de falla es constante y que los datos de fallas se ajustan a una

distribución de probabilidades de tipo exponencial. Es una medida de

consistencia de la escala que nos evalúa su capacidad para discriminar en

forma constante entre un valor y otro.

Gas natural (Cavenati, et. al; 2006)

El gas natural (GN) es una mezcla de hidrocarburos, generalmente gaseosos,

presentes de forma natural en estructuras subterráneas, la mayor proporción del gas

natural la compone el metano (>80 %) aunque también contiene, en cantidades

variables, hidrocarburos de dos o más carbonos. De igual forma, el gas puede

34

presentar, en menores cantidades, diversas impurezas como dióxido de carbono

(CO2), ácido sulfhídrico (H2S), nitrógeno (N2), vapor de agua (H2O), etc. La

proporción de contaminantes en el gas natural es específica de su formación

geológica y puede tener importantes variaciones aún en una misma región.

Gas Natural Martínez M. (2003):

Es una mezcla de hidrocarburos gaseosos, producido por la transformación

lenta de la materia orgánica animal y vegetal, especialmente de especies marinas

microscópicas, sepultadas durante millones de años a grandes profundidades”. Es

decir, mezcla de hidrocarburos que se encuentra en la naturaleza en estado

gaseoso, por si sola o asociada con el petróleo, y que permanece a condiciones

normales de temperatura y presión.

Cuando la industria utiliza el “gas natural” para fines energéticos se le exige

a la empresa que suministra el gas, la calidad apropiada y acorde con la utilización

para la cual se requiere, por lo cual se deberán extraer previamente los

contaminantes como el CO2 y el H2S, además de las impurezas que por lo general

transporta el fluido cuando sale del yacimiento. Adicionalmente, se deberá dejar en

el gas la cantidad de componentes condensables requeridos para el propósito

específico en el cual se le va a emplear. Una cantidad muy pequeña de C3+

propano (liquido del gas natural) puede resultar indeseable cuando ello implica la

condensación de líquidos que le ocasionen problemas a las plantas, especialmente,

cuando se emplean catalizadores en el proceso.

35

Gas natural

La norma Covenin 3568-1:2000, define al gas natural como un combustible

gaseoso formado por los miembros más volátiles de la serie parafínica de

hidrocarburos, principalmente metano, cantidades menores de etano, propano y

butano, finalmente, presenta cantidades muy pequeñas de compuestos más

pesados. Además, gases no hidrocarburos, como dióxido de carbono, sulfuro de

hidrógeno (ácido sulfúrico), nitrógeno, helio, vapor de agua, entre otros. De igual

manera el gas natural puede existir como tal, en yacimientos de gas, o asociado con

yacimientos de petróleo y de condensado (porciones volátiles de petróleo), según

Bedford (2000), particularmente en Venezuela la mayoría del gas proviene de

yacimientos de petróleo.

Propiedades y comportamiento del gas natural

Barrientos (2002), señala que en la forma más simple, un gas puede

considerarse compuesto de partículas sin volumen y entre las cuales no existen

fuerzas de atracción. Es un fluido homogéneo, generalmente de baja densidad y

volumen definido.

La anterior definición de gas, generalmente se cumple a condiciones de baja

presión y temperatura, pero gradualmente se aparta de esta definición y el

comportamiento teórico se aparta del observado. A medida que aumenta la presión y

la temperatura, debe incluirse el volumen de las moléculas y fuerzas entre ellas. Los

gases que cumplen con la definición dada en el párrafo anterior, se denominan gases

perfectos o ideales. Los que no cumplen esta definición se denominan gases reales.

36

El gas natural puede existir como tal, en yacimientos de gas libre o asociado

con yacimientos de petróleo y condensado (porciones volátiles de petróleo). En vista

de que el gas natural normalmente se encuentra presente en los yacimientos de

hidrocarburos, es de gran importancia el conocimiento de ciertas propiedades físicas

del mismo que son fundamentales en el análisis del comportamiento de yacimientos

de petróleo, gas y condensado.

Las relaciones que describen el comportamiento Presión-Volumen-

Temperatura, PVT de gases son llamadas ecuaciones de estado. La ecuación del

estado más simple, es llamada la Ley de los Gases Ideales;

Donde:

V = Volumen del gas.

n = Moles de gas.

P = Presión.

T = Temperatura.

R = Constante universal de los gases.

Esta ecuación es el resultado de los esfuerzos combinados de Boyle, Charles,

Avogadro y Gay Lussac, y sólo es aplicable a presiones cercanas a la presión

atmosférica para la cual fue experimentalmente obtenida y a las cuales los gases se

comportan como ideales.

nRTVP

37

a

g

g

Gravedad específica del gas (g).

Barrientos (2000), define la gravedad específica como la razón de la densidad

del gas a la densidad del aire, ambas medidas a las mismas condiciones de presión

y temperatura

Como la gravedad del gas se mide generalmente a condiciones normales, tanto

el gas como el aire se comportan como gases ideales y pueden escribirse:

El termino “gravedad específica del gas natural” está asociado a cierto peso que

se compara con el peso de un volumen igual de aire; siendo la gravedad específica

de un gas el coeficiente entre el peso de un determinado volumen del mismo y el

peso de un volumen igual de aire. El gas natural de composición promedio pesa más

de 40 libras por 1000 pies cúbicos, que es el peso del aire. A excepción del metano,

todos los componentes del gas natural son más pesados que el aire, es decir, su

gravedad específica es mayor de 1.0.

El gas natural (los gases en general) se caracteriza porque sus moléculas están

separadas por distancias relativamente grandes y en constante movimiento; por lo

tanto, posee una fuerte tendencia a escapar del recipiente donde se encuentra.

38

Flujo de gas.

El flujo de gases en tuberías, según expresa el manual de CRANE (1998), es

más complejo que el de líquido debido a la dependencia del volumen específico con

los cambios en la presión a lo largo de la línea. Si esta variación es grande, tanto la

velocidad como la densidad cambiaran significativamente, es decir, se necesita un

conocimiento preciso de la relación P,V,T del gas para poder aplicar la ecuación de

Bernoulli en forma diferencial, y el balance de energía en estado estacionario. Es

importante puntualizar, que el comportamiento de la línea (la caída de presión)

dependerá del tipo de flujo existente en la línea.

Los extremos usuales de flujo son:

Adiabático (PVk = constante), este es el caso de las líneas cortas aisladas en

refinerías y plantas químicas, donde el calor transferido hacía o desde la línea

es despreciable.

Isotérmico (PV = constante), se presenta en líneas largas sin aislar como las de

transmisión de gas natural. A menudo se asume este tipo de flujo, parte por

conveniencia pero en realidad, es porque es lo más cercano al comportamiento

real.

Politrópico (PVn = constante), es una condición entre adiabático e isotérmico.

Desde el punto de vista práctico, las diferencias entre los dos extremos son:

Para caídas de presión, si se conoce el flujo, el diámetro y la longitud de la

tubería.

PIsotérmico Padiabático

39

Si se desea determinar el tamaño de la línea conociendo el flujo y la caída

de presión.

DIsotérmico Dadiabático

Si se desea determinar la capacidad (flujo másico) de la línea de proceso

dada, con caída de presión conocida.

m Isotérmico ≤

m adiabático

Por tanto, cuando la naturaleza del flujo se desconoce, los procedimientos

PDVSA para dimensionamiento de líneas recomiendan asumir flujo isotérmico con la

finalidad de obtener resultados más conservadores. Sin embargo, las prácticas de

diseño consideran ambos casos, debido a que hay situaciones donde se requiere un

diseño más preciso de flujo adiabático.

Sistema de recolección de gas.

Añez (2003), señala que sistema de recolección está conformado por un

conjunto de equipos interrelacionados con la finalidad de recibir, separar, medir y

transportar el gas hacia las plantas compresoras, así como almacenar

temporalmente y bombear el crudo o liquido proveniente de los pozos ubicados en su

vecindad, hacia otras facilidades para su posterior tratamiento, distribución o

transporte.

Estación de flujo.

Según Añez (2003), señala que las estaciones de flujo (figura 1, pag.29), son

instalaciones donde se recolecta y mide la producción multifásica de líneas

40

provenientes de los múltiples de producción o directamente de los pozos, se

establece la separación gas – líquido de dicha producción, se inicia el tratamiento

químico para proceder a la deshidratación del crudo y se envían los fluidos una vez

separados hacia los patios de tanque y/o plantas compresoras. Estas instalaciones

están constituidas básicamente por equipos mayores con diseño y apariencia similar,

el número de estos equipos varían dependiendo del número de etapas y presiones

de separación, la ubicación geográfica donde se encuentra y la necesidad de

dosificar aditivos químicos.

Figura 1. Vista de una estación de flujo.

Fuente: Arellano & Mirabal (2012).

Depurador

Según Norma Pdvsa MDP-03-S-01 (1995), son equipos cuya función es

remover las trazas de líquido aun presentes en la corriente de gas, los cuales son

perjudiciales para los equipos de la planta. Al igual que los separadores generales,

el depurador es un recipiente cilíndrico con dos conexiones en la parte superior, una

es utilizada para la salida del gas seco y, la otra, para la válvula de seguridad del

recipiente. La entrada del gas húmedo se realiza a través de una conexión en parte

41

lateral superior. Funciona con un sistema de crudo y gas, los cuales se describen a

continuación.

(Figura 2)

Figura 2. Depurador

Fuente: Arellano & Mirabal (2012).

Sistema de compresión

Sucre (2008), señala que la filosofía básica de un sistema de compresión es

llevar el gas natural de un nivel de presión a otro nivel mayor con la finalidad de que

el gas pueda llegar a su destino en las condiciones requeridas.

Plantas compresoras

Según Sucre (2008), son estructuras concebidas para recibir el gas que

proviene de las estaciones de flujo a baja presión para luego pasar por una serie de

turbinas las cuales le imprimen velocidad y comprimen el gas a alta presión, para ser

transferido a los múltiples de inyección de gas. Estas turbinas son diseñadas

42

obedeciendo requerimientos como: composición del gas, área del yacimiento, entre

otros.

Las plantas compresoras poseen módulos de compresión los cuales se

encargan de manejar el volumen de gas. El número de estos módulos depende del

volumen de gas manejado por el campo, cada uno de estos módulos tienen tres

puntos de medición: el primero a la succión de la planta la cual se encarga de

cuantificar el gas que entra a la planta, el segundo a nivel del combustible, el cual

indica el volumen de gas que consume la planta como energía y se cuantifican las

perdidas de gas por mermas, y el tercero a la descarga de la planta permitiendo

conocer el volumen de gas que sale de la planta. (Figura 3).

Figura 3. Complejo de Compresión Planta Lama

Fuente: Archivo PDVSA Planta Lama (2010)

43

Este sistema de medición facilita el control y seguimiento del manejo eficiente

de la planta, ya que la planta opera con un máximo y un mínimo de volumen de gas.

En caso de que la capacidad de succión de la planta sea mayor a la requerida por la

misma, sé apertura automáticamente transferencias de gas hacía otras áreas. En

caso contrario de requerir gas para que la planta compresora opere en mínimas u

óptimas condiciones, se activan pozos natos de gas, los cuales aportan gas de

formación al sistema de gas del campo.

Tipos de plantas compresoras

Plantas convencionales: Son plantas que comprimen el gas a través de turbo

compresores dispuestos en serie. Estas plantas son de un tamaño considerable y

poseen sus equipos dispuestos en un solo bloque. Algunas plantas poseen

incorporado un sistema de extracción de productos GLP del gas natural. Se trata de

un sistema de refrigeración mecánica con propano.

Figura 4. Planta compresora convencional

Fuente: Archivo PDVSA (2006)

44

Plantas modulares: Como su mismo nombre lo indica, estas plantas están

formadas por varios módulos o bloques. Por lo general, una Planta Modular está

integrada por los siguientes módulos:

Módulo de admisión.

Módulo(s) de compresión.

Módulo de control.

Módulo de venteo.

Adicionalmente, algunas plantas compresoras poseen módulos para la

deshidratación con glicol del gas de entrada. El principio de operación de estas

plantas es exactamente el mismo que el de las plantas “grandes” o convencionales.

Descripción de una etapa de compresión típica.

El gas de succión, entra a la planta a través del depurador principal o de

entrada (llamado S-O en el caso de las plantas convencionales), esto con la finalidad

de atrapar los restos de crudo, agua, y condensado que pueda permanecer

remanentes en el gas.

Una vez limpio, el gas pasa a un compresor centrífugo, cuyo eje está conectado

a una turbina de gas y que gira a determinadas revoluciones (dependiendo de la

45

etapa) con el objetivo de comprimir el gas a través de las ruedas que constituyen el

rotor respectivo.

Cuando el gas se comprime, se calienta. Este calor debido a la compresión

debe removerse antes de que el gas entre a la siguiente etapa de compresión y sea

comprimido nuevamente. Con esta remoción de calor se evitan temperaturas

peligrosamente altas. Para tal fin existen enfriadores atmosféricos (convencionales) o

enfriadores tipo ventilador (fin fan cooller en modulares) cuya función es la de

mantener la temperatura del gas de entrada a la siguiente etapa compresora en el

orden de los 95 ºF. Cuando el gas rico, es comprimido y enfriado, algunas fracciones

de gasolina, pesados y agua, condensan; por lo cual se hace necesario, además del

enfriador, colocar en la etapa compresora un depurador. Dicho depurador se encarga

de atrapar el condensado y evitar que este entre al compresor de la siguiente etapa.

De esta forma se tiene que las plantas y miniplantas poseen etapas de

compresión-depuración-enfriamiento integradas, cuyo funcionamiento básico y

estructuración es idéntica para todas. Las variaciones se encuentran en el número de

etapas que posea la instalación y en el tipo y marca de equipos que ésta emplee.

Figura 5. Etapa de compresión típica

Fuente: Chávez (2004)

46

Sistema de distribución de gas

Según Añez (2003), es un sistema por medio del cual circula gas a alta

presión. Este recorrido se da a través de una red de gas la cual esta conformada por

equipos de superficie tales como: múltiples de levantamiento artificial por gas,

cañones o cabezales de distribución y líneas de inyección.

Múltiples de levantamiento artificial por gas.

Son plataformas en donde llegan las líneas principales que provienen de las

plantas compresoras y líneas troncales que conectan algunos múltiples. Allí se recibe

gas desde la planta para su distribución hacia los pozos con métodos de LAG, a

través de líneas de inyección, (Figura 6)

Figura 6. Múltiples de levantamiento artificial por gas.

Fuente: Arellano/Mirabal (2012)

47

Desde los MLAG se puede supervisar, regular y controlar la tasa de gas

inyectado a cada pozo; esto se logra mediante la operación manual y/o

automatizadas de válvulas (merlas y/o actuador) de estrangulamiento instaladas en

líneas a cada pozo productor. Estos múltiples están conformados por las siguientes

partes:

Líneas de Entrada al Múltiple.

Cañones o Cabezales de Distribución de Gas.

Líneas de Inyección de Gas a Pozos.

Sistemas de Suministro de Energía Eléctrica.

Pozos productores por Levantamiento Artificial por Gas.

El Levantamiento Artificial por Gas (L.A.G.) es un método que utiliza gas

comprimido como fuente de energía para llevar los fluidos del yacimiento desde el

fondo del pozo hasta la superficie, de allí que la principal consideración en su

selección para producir un grupo de pozos petroleros, es la disponibilidad de una

fuente rentable de gas a alta presión. (Figura 7)

Figura 7. Detalles básicos instalación de levantamiento artificial por gas. Fuente:

Domínguez, H y Piñero, R. (2006)

48

Este método consiste en inyectar gas a través del anular que se encuentra

entre el revestidor de producción y la tubería de producción del pozo a una presión

determinada, hacia la columna del fluido formada en la tubería de producción. El

punto de inyección se ubica en la parte más baja que lo permita la presión disponible

en la superficie. Cuando se inyecta gas a la columna de líquido (a través de válvulas

especialmente diseñadas) el peso de dicha columna se aligera por las burbujas de

gas, permitiendo que la presión del yacimiento sea mayor que el peso de la columna

(menor contrapresión) y el líquido fluya. El gas de levantamiento actúa según los

siguientes mecanismos:

Reducción del peso de la columna de líquido en la tubería de producción,

por disminución de la densidad de la muestra.

Expansión del gas por el paso desde el anular hacia la tubería de

producción.

Desplazamiento de la columna por arrastre de fluidos por inyección de gas

a alta presión.

El levantamiento artificial por gas se considera como una extensión del método

de producción por flujo natural, el cual consiste en aumentar la relación gas líquido

mediante la inyección de gas en la tubería de producción para aligerar la columna y

con esto disminuir la presión de fondo, generando un diferencial requerido para que

la arena productora aporte la tasa de petróleo esperada. La planta compresora por lo

general esta previamente instalada con fines de venta para la inyección de gas en

pozos productores.

49

Compresor de Gas

Según, Grupo Centec, Es una máquina de fluido que está construida para

aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal

como lo son los gases y los vapores. Esto se realiza a través de un intercambio de

energía entre la máquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor es

transferido a la sustancia que pasa por él convirtiéndose en energía de flujo,

aumentando su presión y energía cinética impulsándola a fluir.

Definición de terminas Básicos:

Almacenamiento:

Instalación que cuenta con uno o varios depósitos con la finalidad de acopiar los

combustibles líquidos y gaseosos.

Aguas Abajo:

Expresión utilizada para determinar que el flujo se encuentra DESPUÉS de un

sistema, esto tomándose en cuenta la dirección de dicho flujo.

Aguas Arriba:

Expresión utilizada para determinar que el flujo se encuentra ANTES de un

sistema, esto tomándose en cuenta la dirección de dicho flujo.

50

API:

Sigla de American Petroleum Institute, que es una asociación estadounidense de la

industria petrolera, que patrocina una división de la producción petrolera en la ciudad

de Dallas, Texas.

El instituto fue fundado en 1920 y se constituyó en la organización de mayor

autoridad normativa de los equipos de perforación y de producción petrolera.

Publica códigos que se aplican en distintas áreas petroleras y elabora indicadores,

como el peso específico de los crudos que se denomina "grados API".

Área petrolífera:

Zona donde se explotan hidrocarburos. Un área puede comprender varios

yacimientos, siendo cada yacimiento una entidad geológica.

Barril:

Unidad de medida volumétrica empleada en varios países, entre ellos E.E.U.U. Un

barril de petróleo equivale a 159, litros, o sea que un metro cúbico de petróleo

equivale a 6,29 barriles.

Compresión (instalaciones de ...):

Están destinadas a la compresión de un gas y se compone de compresores, de

dispositivos y accesorios de medición, control y regulación, de instalaciones de

distribución de energía, tuberías, instalaciones anexas, dispositivos de seguridad y

de obras de ingeniería civil.

51

Condensado de gas:

Hidrocarburo que se mantiene en estado gaseoso en las condiciones de su depósito

natural pero por las altas presiones se licua en las condiciones superficiales

normales. En otros países se lo conoce como líquido del gas natural.

Condiciones normales del gas:

Volumen y otras propiedades físicas del gas seco medido a presión ambiente y a 15°

C de temperatura.

Craqueo:

Transformación por ruptura de las grandes moléculas de crudos y gases para

obtenerlas mas pequeñas a fin de aumentar la proporción de productos ligeros y

volátiles.

Se distinguen en craqueo térmico y catalítico. El térmico se realiza únicamente por la

acción del calor y la presión, mientras que el craqueo catalítico utiliza catalizadores

que permiten, igualdad de temperatura, mayores transformaciones.

Depuración:

Operación que consiste en eliminar las impurezas de los gases combustibles.

Derivados:

Son los productos obtenidos directamente por destilación del petróleo. Una refinería

fabrica tres clases de derivados:

I) Productos terminados, que pueden ser suministrados directamente al consumo

II) Productos semiterminados, que pueden servir de base a ciertos productos

después de mejorar su calidad mediante adictivos

52

III) Subproductos o productos intermedios, como la nafta virgen, que sirve como la

materia prima petroquímica.

Destilación:

Operación que separa a los hidrocarburos en varias fracciones por vaporización

seguida de condensación.

El calentamiento de los productos a tratar se realiza, por lo general, en hornos

tubulares y separadores en columnas.

Según la naturaleza de los productos finales se efectúa una destilación a presión

atmosférica o una destilación al vacío.

Estación de bombeo:

Instalación situada en el recorrido de un oleoducto destinada a impulsar el fluido. Su

número a lo largo del mismo depende de la viscosidad del producto transportado, del

relieve geográfico de las regiones atravesadas y del diámetro de la tubería.

Exploración:

Es la búsqueda de yacimientos de petróleo y gas y comprende todos aquellos

métodos destinados a detectar yacimientos comercialmente explotables.

Incluye el reconocimiento superficial del terreno, la prospección (sísmica, magnética

y gravimétrica), la perforación de pozos de exploración y el análisis de la información

obtenida.

Explotación (producción):

Operación que consiste en la extracción de petróleo y/o gas de un yacimiento.

53

Factor de recuperación:

Porcentaje del petróleo extraído de un yacimiento con relación al volumen total

contenido en el mismo.

Gas asociado al petróleo:

Gas que se presenta en los yacimiento junto al petróleo. Puede estar en el

yacimiento como una capa libre, también mezclado con el petróleo y presentarse

como condensado formando una sola faz líquida con él en determinadas condiciones

de temperatura y presión.

Gas licuado de petróleo (GLP):

Generalmente se trata de propano y de butano comerciales para usos domésticos e

industriales. Ese un producto de la refinación del petróleo.

Con el mismo nombre, y denominado generalmente como GLP, también se

identifican al propano y los butanos provenientes del gas natural, que también tiene

etano.

Gas licuado (transporte de ...):

Se emplean camiones de gran recipiente en forma cilíndrica, poliductos y buques

especialmente acondicionados.

Gas natural:

Gas que se presenta natural en el subsuelo y está constituido principalmente por

metano.

54

El gas natural tiene varios componentes, siendo el más abundante el metano (80%),

que se usa en los consumos domiciliarios, comerciales e industriales.

Por su parte, el butano (2,5%) y el propano (6%) se emplean como gas licuado

provistos en distintos tipos de garrafas.

El etano (7%) es usado en la industria petroquímica como materia prima del etileno.

Gasoducto:

Tubería para el transporte de gas natural a alta presión y grandes distancias.

Los gasoductos pueden ser nacionales e internacionales, y suministran a una sola o

varias regiones. Argentina tiene tres grandes sistemas de gasoductos.

Hidrocarburos:

Así como el agua está formada por dos elementos químicos: hidrógeno y oxígeno,

los hidrocarburos están constituidos por carbono e hidrógeno. Según el número de

los átomos de carbono variarán las propiedades de los hidrocarburos.

A temperatura ambiente y presión atmosférica los hidrocarburos que tengan hasta 4

átomos de carbono son gaseosos (metano, etano, propano, butano).

Entre 5 y 16 átomos de carbono son líquidos (ciclo pentano, ciclo hexano, metil ciclo

hexano y benceno).

A pesar de la gran diversidad de la composición de los hidrocarburos presentes en

cada petróleo crudo, la proporción de carbono e hidrógeno es casi constante: 83% a

86% de carbono y 11% a 13% de hidrógeno.ltos).

Líquidos de gas natural:

Partes de gas natural recuperadas en estado líquido en los separadores e

instalaciones de tratamiento de los gases.

55

Entre los líquidos de gas natural se incluyen el etano, el propano, los butanos, los

pentanos, la gasolina natural y los condensados.

Además pueden contener, en pequeñas cantidades, productos distintos a los

hidrocarburos.

Lubricantes:

Destilados líquidos extraídos por destilación de un crudo de petróleo.

Según los tipos de petróleos (parafínicos, nafténicos o aromáticos) serán las

propiedades de los aceites lubricantes.

Oleoducto:

Tubería generalmente subterránea para transportar petróleo a cortas y largas

distancias. En estas últimas se utilizan estaciones de bombeo.

"Off shore":

Término inglés que significa costa afuera.

Se refiere a las actividades petroleras que se realizan en la plataforma continental y

en aguas internacionales.

OPEP:

Sigla de la Organización de Países Exportadores de Petróleo.

Parafinas:

Residuos extraídos después del desparafinado de los aceites lubricantes; en otros

países es conocida como cera de petróleo.

56

Sus principales características son ser incoloras, inodoras y traslúcidas.

Las parafinas tienen diversas aplicaciones: ceras de piso, ceras para otros fines,

protección de comestibles, cosméticos, ungüentos, etc.

Petróleo:

Mezcla en proporciones variables de hidrocarburos sólidos, líquidos o gaseosos que

se encuentran en los yacimientos bajo presiones y temperaturas más o menos

elevadas.

Los petróleos crudos pueden ser de base parafínica, asfáltica o mixta.

Los crudos de petróleo, según la densidad, se clasifican en:

a) Pesados (10° a 23,3° API).

b) Medios (22,3° a 31,1° API).

c) Livianos (superiores a los 31,3° API).

El grado API se fija mediante una escala adoptada por el American Petroleum

Institute para medir la densidad de los petróleos brutos.

La escala varía generalmente entre 10° (equivalente a una densidad de 1,0000) y

100° (equivalente a una densidad de 0,6112) con relación al agua a 4° C de

temperatura.

Pozo:

Denominación dada a la abertura producida por una perforación.

Los pozos, en el lenguaje administrativo, generalmente se designan por un conjunto

de letras y de cifras relativas a la denominación de los lugares en los que se

encuentran y al orden seguido para su realización.

57

Existen numerosos tipos de pozos, entre ellos de exploración, de avanzada y de

explotación.

Pozo de inyección:

Pozo a través del cual se inyecta agua para mantener la presión de un yacimiento en

la operación de recuperación secundaria.

Presión del gas:

Según el nivel de presión natural el gas se clasifica de baja, mediana y alta presión.

Separación de agua:

Operación que consiste en eliminar el agua condensada contenida en un gas natural.

Se denomina "Separación de gasolina" a la operación que elimina el vapor de agua

contenido en los gases combustibles.

Separador:

Aparato colocado entre el pozo y la playa de tanques para separar elpetróleo crudo

del gas natural y del agua.

Venteo del gas:

Consiste en el no aprovechamiento del gas surgente de un pozo de producción de

petróleo, que se quema (tipo antorcha) por motivos de seguridad.

Este procedimiento puede deberse a diversas causas:

a) Por no existir instalaciones de gasoductos

58

b) Por tratarse de pozos ailados

c) Por tratarse de un gas con contenido de sustancias inertes nocivas al consumo

(CO2 Y SH2).

d) Despilfarro del gas natural por el intento del aprovechamiento exclusivo del

petróleo.

Yacimiento de petróleo o gas:

Formación geológica continúa de roca porosa y permeable por la que pueden circular

los hidrocarburos, agua y otros gases.

Un mismo depósito puede estar constituido por diversas clases de rocas,

predominantemente areniscas y calizas.

Los yacimientos son acumulaciones comerciales de petróleo o gas que ocupan un

depósito independiente sometido a un único sistema de presión.

Existen también yacimientos mixtos con diversas relaciones de gas/petróleo.

59

CAPITULO III

MARCO METODOLÓGICO

Este ente capitulo se describen las particularidades de la investigación, asimismo

se detallan, paso a paso, procedimientos que se requieren para la ejecución de las

actividades necesarias para el logro de los objetivos, puntualizara además las

técnicas e instrumentos de recolección de las información. Las actividades que se

requieren para el alcance de los objetivos por su parte, estarán vinculadas

conjuntamente con cada fin que persigue el presente proyecto de investigación.

Modalidad de la Investigación

La modalidad de la investigaciones establece dependiendo de la problemática a la

que se enfrente el investigador e intente examinar sus posibles soluciones, al tiempo

que toma en cuenta los objetivos que se persigue, los recursos que se requieran y el

ámbito donde se recolectan los datos. En otras palabras, la modalidad de la

investigación está relacionada de manera directa con el tipo de Investigación y con el

espacio o la forma de obtener los datos, en la que el investigador se desenvolverá

para darle solución a una situación o dificultad determinada. Es por esto que, al

obtener los datos directamente del objeto de estudio la presente investigación se

considera en la Modalidad de campo, sustentado por los autores:

Según, el Manual de trabajo Especial de Grado del Instituto Universitario

Politécnico Santiago Mariño (2006); la presente investigación se encuentra en la

Modalidad de Investigación de campo, dado que “consiste en el análisis sistemático

de un determinado problema con el objeto de describirlo, explicar sus causas y

efectos, comprender su naturaleza y elementos que lo conforman o predecir su

ocurrencia.”

60

Para, Fidias Arias (2006): define la investigación de campo “es aquella que

consiste en la recolección de datos directamente de los sujetos investigados, o de la

realidad donde ocurren los hechos (datos primarios), sin manipular o controlar

variables alguna, es decir, el investigador obtiene la información pero no altera las

condiciones existentes”.

Por lo antes expuestos, la presente investigación se considera en la modalidad de

campo, puesto que, se obtendrán los datos primarios para el posterior análisis de la

información y obtener el alcance de los objetivos de la investigación mediante un

proceso sistemático, directamente de la realidad ocurrente en las áreas de trabajo y

de la realización del proceso productivo de la Planta de Gas Maracaibo Complejo

Lama.

Tipo de Investigación

Para determinar el tipo de investigación es fundamental reflexión acerca del

propósito de la investigación , el cual tiene como objetivo Evaluar el sistema de

Inhibición de Corrosión de la Planta Compresora Lama III de Complejo Lama, por tal

efecto es preciso determinar los sistema de inhibición de corrosión en el proceso de

compresión, caracterizar equipos y elementos del sistema de inhibición de corrosión,

Identificar el tipo de corrosión presente en el proceso de compresión, establecer

criterios de mejoras del sistema de de inhibición de corrosión compresión de la

Planta Compresora Lama III del Complejo Lama.

Tomando en cuenta lo antes expuesto anteriormente, la presente investigación

será descriptiva, de campo, transeccional y documental, de acuerdo a los sientes

autores: Según Fidias Arias (2006): “la investigación descriptiva consiste en la

61

caracterización de un hecho, individuo o grupo, con el fin de establecer su estructura

o comportamiento” pág. 24. Los estudios descriptivos miden de forma independiente

las variables y aun cuando no se formulen hipótesis, tales variables aparecen

enunciadas en el objetivo de la investigación (Fidias Arias, 1999).

Según Hurtado, (2010): “la investigación descriptiva consiste en la identificación

de las características del evento en estudio, los perfiles, las taxonomías, los estudios

historiográficos, los estudios anatómicos en medicina, los estudios topográficos, los

censos, los estudios epidemiológicos, por ejemplo son investigaciones descriptivas”.

Esta investigación tiene como objeto la descripción precisa del evento de estudio.

Cabe mencionar que, en este tipo de investigación además de la observación se

puede utilizar otras técnicas como la encuesta, la entrevista o las técnicas de revisión

documental.

Por lo antes expuestos, en el presente proyecto de investigación, es carácter

descriptivo, puesto que, se detallaran los factores que influyen en el sistema de

inhibición de corrosión en el proceso de compresión y se describirán la

Caracterización de los equipos y elementos del sistema de inhibición de corrosión

con la finalidad de conocer donde se encuentran las debilidades de los equipos,

estructuras y hacer de estas deficiencias oportunidades para el mejoramiento de la

productividad. Además se identificar el tipo de corrosión presente en las líneas,

estableciendo criterios de mejoras del sistema de de inhibición de corrosión para la

Planta Compresora Lama III además de realizar la propuesta de las alternativas de

mejoras se hace alusión al carácter descriptivo-proyectivo de la investigación,

enmarcado en un nivel de conocimiento, o Nivel I.

Por otra parte Chávez (2001: 135) resalta las investigaciones descriptivas “son

todas aquellas que se orientan a la recolección de información relacionada con el

62

estado real de las personas, objetos, situaciones o fenómenos”; atendiendo a esos

planteamientos y en consideración a los propósitos internos de la misma la presente

investigación se consideró como descriptiva por cuanto a través de la misma se hizo

una descripción de la variable de estudio, sus dimensiones e indicadores.

Por otro lado, según Rena, (2000): “la investigación transeccionales o transversal

consiste en el diseño de investigación que recolecta datos de un solo momento y en

un tiempo único. El propósito de este método es describir variables y analizar su

incidencia e interrelación en un momento dado” en este tipo de investigación se

precisa de las necesidades del momento, los procesos involucrados y sus

tendencias.

Ahora bien, de acuerdo con Rena (2000), la investigación transversal descriptiva

son aquellos que tienen como objetivo indagar la incidencia y los valores en que se

manifiesta una o más variable, los cuales las causas y efectos ya ocurrieron en la

realidad (estaban dados y manifestados) y el investigador los observa y reporta; el

presente proyecto de investigación es, además, como se menciono anteriormente de

tipo transeccional, puesto que; para evaluar los sistemas de inhibición de corrosión

de la Planta Compresora Lama III del Complejo Lama alude a la situación actual

observada y reportando las fallas que se encontraron en este periodo de tiempo.

Por su parte Fidias, (2006): define la investigación documental como un proceso

que se basa en la búsqueda, la recuperación, análisis, critica e interpretación de

datos secundarios, estos datos secundarios son aquellos que son obtenidos de

registros por otros investigadores en fuentes documentales impresas, audiovisuales

o electrónicas. Ahora bien, la presente investigación es de carácter documental, ya

que se basara en el análisis documental para el logro de diversos los objetivos

mediante el soporte de la revisión bibliográfica, con la finalidad de profundizar el

tema y proporcionarle posibles soluciones a la problemática existente.

63

A pesar de estrecha vinculación que presenta la modalidad de la investigación

documental con el tipo de investigación documental, el presente proyecto se

considera también como tipo de investigación documental aunque no se encuentre

enmarcado en la modalidad documental, dado que; de acuerdo con Hurtado (2008):

un primer caso que puede confundir la investigación es la revisión documental (u

observación documental o documentación), de modo que, el investigador en lugar de

formular objetivos relacionados con la recopilación y presentación del material

bibliográfico ya elaborado por otros autores, en este caso, si bien hay un

procedimiento metódico de búsqueda de información (uno de los aspectos que

integran la investigación), este no conduce a un conocimiento novedoso, sino que

reúne y presenta conocimientos ya existente.

Por otra parte, cabe mencionar que el investigador no podría encontrar las

respuestas a sus inquietudes solo con revisar la bibliografía y presentar información

recogida y como resultado será un conocimiento distinto a la información que

presentan diversos autores. Sin embargo no se considera enmarcado dentro de la

modalidad documental, puesto que, para el alcance de la mayor parte de los

objetivos específicos de la investigación se requiere de la descripción y proyección

de la evaluación de la corrosión mas no desarrolla teorías o se generan nuevos

modelos teóricos, y resaltando lo que Hurtado (2010) expresa “la busque de

información es uno de los aspectos que integran la investigación” y esto no significa

que todas las investigaciones se identifiquen en la modalidad documental.

Diseño de la investigación

Para el desarrollo del presente estudio, se seleccionó un diseño no

experimental. De acuerdo con Hernández et al (2003), este diseño se establece para

64

cualquier investigación en la que es imposible manipular variables o asignar

aleatoriamente a los sujetos o las condiciones. En este sentido, se entiende que sólo

se observaron situaciones ya existentes, que no han sido provocadas por las

investigadoras, y en tanto no puede ser manipulada por ésta, pues ya han ocurrido,

al igual que sus efectos, por lo tanto sólo fueron susceptibles de observación.

Al respecto, Arias (2004) señala que el diseño de una investigación se

considera de campo no experimental porque consiste en la recolección de datos de

los sujetos investigados, o de la realidad donde ocurren los hechos, por lo tanto, se

trabaja básicamente con datos primarios, que se obtienen sin necesidad de controlar

o manipular ninguna de las variables. Además, corresponde a un estudio

transeccional, pues los datos se tomaron en una sola oportunidad o único momento.

En relación con esto, Hernández et al (2003) establecen que los estudios

transeccionales o transversales son aquellos diseños que recolectan datos en un

solo momento, en otras palabras, se obtienen datos en un tiempo único. Por lo tanto,

su propósito es describir y analizar variables, su incidencia e interrelación en un

momento dado o específico, por lo cual se requiere una sola medición para obtener

los datos requeridos.

En este sentido Sabino, C. (2007) expresa que los diseños de campo se

basan en informaciones y datos primarios y secundarios, obtenidos directamente de

la realidad. En este caso los datos obtenidos fueron directamente recolectados en el

área de de la planta compresora Lama I, complejo lama I

Propósito de la Investigación

Según Chávez (2007) El propósito de una investigación se orienta a ser

aplicada, ya que tiene como fin resolver un problema en un periodo de tiempo corto.

65

El propósito de esta investigación es aplicado, debido a que se encuentra

encaminada para implantar solución al problema que presenta el sistema de

generación de aire, por lo que se recomendó un nuevo sistema de generación para

mejorar la gestión.

Procedimiento

En el cuadro Nº 1 se describen los procedimientos que distinguen las

actividades necesarias para el logro de los objetivos del presente proyecto de

investigación:

Cuadro Nº 1: Actividades y Procedimientos, Técnicas y Recursos para evaluar los

sistemas de inhibición de corrosión para la planta de compresión lama III del

complejo lama.

66

OBJETIVOS ESPECÍFICOS: PROCEDIMIENTOS: TÉCNICA Y RECURSOS:

1.- Describir el sistema de

inhibición de corrosión en el

proceso de compresión de la

Planta Compresora Lama III

del Complejo Lama.

.

A.- Se realizaran visitas guiadas por las

instalaciones del Complejo Lama con la

finalidad de observar cuales es la

situación actual que se presentan las

instalaciones.

B.- Se detallarán las consideraciones de

los factores: proceso, flujo, maquina,

tanques, bombas, líneas, personal,

servicio.

- Observación simple:

Guía de Observación.

- Entrevista informal no

estructurada: Guía de

entrevista.

2.- Caracterizar equipos y

elementos del sistema de

inhibición de corrosión de la

Planta Compresora Lama III

del Complejo Lama.

A.- Se describirá los elementos del

sistema de inhibición, los procedimientos

operacionales de inyección de química a

fin de evitar corrosión interna en las

tuberías de las inter-etapas de la unidad.

- Revisión Documental:

Matriz de Registro.

3.- Identificar el tipo de

corrosión presente en el

proceso de compresión la

Planta Compresora Lama III

del Complejo Lama.

.

A.- Para la Identificación se realizara un

análisis del estado de las tuberías, a que

agentes están expuestos, el grado de

corrosión. Se elaborar un levantamiento

de los límites operaciones seguras en los

equipos, tomando en cuenta la

descripción del proceso de producción

actual para saber las causas de la

situación que se encuentra.

Considerando además la localización

general de los mismos.

B.- Se determinara los patrones del flujo,

tomando parámetros operacionales en

cuenta sus ventajas y desventajas.

- Observación simple:

Guía de observación.

- Revisión documental:

Matriz de Registro y

Matriz de Análisis.

- Diagramas de flujos, de

relaciones y de

recorridos.

-Listado de Equipos y

Registro de Maquinaria.

4.- Establecer criterios de

mejoras del sistema de

inhibición de corrosión

compresión de la Planta

Compresora Lama III del

Complejo Lama.

A.- Se Identificaran las deficiencias

existentes en el proceso de dosificación y

almacenamiento.

B - Una vez identificados. Se plantearan

las alternativas para abordar la

problemático con mantenimientos

preventivos y correctivos.

C.- Se evaluaran las alternativas de

confiabilidad de los sistemas de

inhibición de corrosión.

- Revisión documental:

Matriz de Análisis.

Evaluación cualitativa

Matriz de Registro.

- Método de Factores

Ponderados. Evaluación

cuantitativa.

Fuente: Arellano & Mirabal, (2012).

67

Cabe mencionar que, el método de factores ponderados (Cuadro Nº 1)

consiste en hacer una lista de los factores realmente importantes para evaluar los

sistemas de inhibición de corrosión una vez que han sido jerarquizados, se realiza la

asignación de peso a los diversos factores para cada alternativa de distribución de

acuerdo a la naturaleza del problema y de la planta, entre los cuales la sumatoria de

dichos pesos sea igual a cien (100) mediante un intervalo del cero (0) al diez (10). El

peso de cada factor ponderado se multiplica por el intervalo dado a cada alternativa

para conocer cuál es la alternativa que arroja el mayor resultado. La mayor

puntuación de la alternativa de evaluación según el factor ponderado será la opción

más adecuada si se tiene en cuanta un aspecto muy importante la objetividad en el

peso y en el cálculo. (Muther, 1997).

Operacionalización de la Variable.

Objetivo General: Objetivo general: Evaluar el Sistema de inhibición de corrosión de

la Planta Compresora Lama III del Complejo Lama.

Cuadro Nº 2: Operacionalización de la Variable.

VARIABLE: DIMENSIONES: INDICADORES:

Evaluación de

los sistemas

Sistema de inhibición

de corrosión.

Componentes.

Características.

Equipos y elementos

del sistema de

inhibición de corrosión

Integración.

Bombas.

Tanques.

68

Inyectores.

Manómetros.

Check.

Tuberías.

Tipo de corrosión

presente en el proceso

de compresión.

Corrosión tipo picadura.

Corrosión humedad.

.

Criterios de mejoras

del sistema de

inhibición de corrosión.

Seguimiento a los:

Niveles.

Tanque vacios.

Bombas óptimamente operativas.

Inyección de dosis.

Minimizar fallas

Fuente: Arellano & Mirabal (2012).

Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos

Las técnicas según Hurtado (2008): son modos específicos de hacer algo. Las

etapas de cada método se desarrollan a partir de la aplicación de ciertas técnicas.

Por ejemplo, algunas de recolección de datos son las entrevista y la observación. Sin

embargo, para Fidias Arias (2006): se entiende por técnica el procedimiento o forma

particular de obtener datos o información. Su aplicación conduce a la obtención de

información, la cual puede ser guardada en un medio material de manera que los

datos puedan ser recuperados, procesados, analizados e interpretados

posteriormente. A dicho soporte se le llama instrumento. Asimismo define por

instrumento de recolección de datos a cualquier recurso, dispositivo o formato bien

69

sea en papel o de manera digital utilizado con el fin de obtener, registrar o almacenar

información.

Ahora bien, las técnicas que se utilizaran en el presente proyecto de

investigación son: La Observación simple, además de la Revisión documental. La

observación simple o no participante según Fidias (2006), es la técnica que se realiza

cuando el investigador observa de manera neutral sin involucrarse en el medio o

realidad en que se realiza el estudio. El instrumento de observación que se aplicara

en la presenta investigación es la lista de cotejo. Las listas de cotejo o control,

verificación, son instrumentos propios de la técnica de observación que consisten en

un listado de aspectos a observar. (Hurtado, 2010).

Por su parte, la revisión documental, es una técnica que aplica el análisis del

documento mediante diferentes tipos de matrices como lo son la matriz de registro,

matriz de análisis y matriz de categorización, como instrumento de recolección y

análisis de la información. (Hurtado, 2010).

Según Hurtado, (2010): la matriz de análisis (cuadro Nº 1), involucra medición.

Son instrumentos propios de las técnicas de recolección de datos, sus preguntas se

basan en un criterio de análisis con el cual es posible interpretar o criticar el evento

de estudio descrito en algún documento. La matriz de registro (cuadro Nº 2),

involucra registro. Se utilizan para asentar datos obtenidos a través de la medición

con otros instrumentos, datos obtenidos de archivos o registros institucionales. La

matriz de categorías (cuadro Nº 3), involucra también medición. Permite clasificar,

agrupar y categorizar información contenida en documentos, tales como asientos de

entrevistas, registros anecdóticos, diarios y en general, aquellos que contienen gran

información verbal variada.

70

Según Fidias (2006), la entrevista es más que un simple interrogatorio, es una

técnica basada en un dialogo o conversación cara a cara entre el entrevistador y el

entrevistado a cerca de un tema determinado, de tal manera que el investigador

pueda obtener la información requerida. En la entrevista no estructurada o informal,

no se dispone de una guía de preguntas previamente elaboradas, sin embargo se

orienta por unos objetivos preestablecidos, los cuales permiten definir el tema de la

entrevista a través de un instrumento de libretas de notas que contiene la formulación

temática de los diferentes objetivos de investigación (Cuadro Nº 4).

Según (Arias, 2004) deduce lo siguiente:

“Se entenderá por técnica, el procedimiento o forma particular de obtener

datos e información”.

En la realización de este trabajo se obtuvieron y manejaron una gran cantidad

de información, para lograr el cumplimiento de los objetivos planteados. La

información recabada fue de carácter teórica y práctica, para así lograr una nueva

visión de la importación de tener un óptimo sistema de inhibición. Entre las técnicas

empleadas en la recolección de datos se encuentran:

Observación Directa.

Se utilizó como técnica para identificar y describir los elementos que

conforman el sistema auxiliares en el área de Lama III, con ayuda del personal de

operaciones y mantenimiento. Aunado a esto se captó el entorno y procedimiento

para las actividades de mantenimiento implementadas actualmente para el sistema.

71

Técnicas de Análisis de Datos

En este punto se describen las distintas operaciones a las que serán

sometidos los datos que se obtengan: clasificación, registro, tabulación y codificación

si fuere el caso (Fidias, 2006). Las técnicas de análisis, consiste básicamente en dos

tipos de técnicas, las cuales se clasifican en: Técnicas Cualitativas; mediante el

análisis de contenido de tipo deductivo, que implica la estadística y el conocimiento

empírico. De tipo inductivo o razonamiento inductivo; que es una modalidad del

razonamiento no deductivo que consiste en obtener conclusiones generales a partir

de premisas que contienen datos particulares. Y las Técnicas Cuantitativas que se

representan mediante el análisis de gráficos o tablas.

Ahora bien, en lo referente al análisis, se definirán las técnicas lógicas

(inducción, deducción, análisis, síntesis), o estadísticas (descriptivas o inferenciales),

que serán empleadas para descifrar lo que revelan los datos que sean recogidos

(Fidias, 2006). Entonces, el Análisis incluye la determinación sobre que o quienes

(personas, contextos, eventos o sucesos) se obtienen los datos para el estudio

aunque no necesariamente representativo del universo o la población del estudio.

Para la presente investigación abarcara el procedimiento dirigido al alcance de los

objetivos para el evaluar el sistema de inhibición de corrosión de la Planta

Compresora Lama III del Complejo Lama.

En otras palabras, el enfoque cuantitativo, usa la recolección y análisis de

datos para contestar preguntas de investigación y confía en la medición numérica.

Mientras que el enfoque cualitativo, comúnmente se usa para descubrir o refinar

preguntas de investigación. Se basan en métodos de recolección de datos sin

medición numérica, como descripciones y observaciones.

72

Población y Muestra

La población para Arías (1999: 51) son “el conjunto de elementos integrantes de

un sistema bajo un mismo patrón de directrices que por su gran tamaño y

complejidad se hace difícil su estudio como un todo”.

Por otra parte Hernández y otros (2000: 204) resaltan que “una población es el

conjunto de todas las cosas que concuerdan en una serie de especificaciones”, por

ello para efectos de la presente investigación la población objeto de estudio está

conformada por dos grupos; el primer grupo conformado por los puntos de medición

que se encuentran a lo largo de las 4 instalaciones del área de compresión, 1 planta

de generación eléctrica, 1 planta de proceso y que su data se utiliza para la

realización de la evaluación, estos puntos a su vez pertenecen a cada Unidad de

Explotación inmersa en el área, y el otro por un grupo humano conformado por el

personal que labora en el Complejo, los cuales fueron considerados en su totalidad.

Tabla 1

Características de la población de instalaciones del Complejo Lama

N° Denominación

4 Plantas de compresión de Gas

1 Planta de generación Eléctrica

1 Planta Lama Proceso

Total 6 Instalaciones

Fuente: Registro de Lago Medio (2010)

73

Tabla 2

Características de las personas que laboran en el Complejo en los distintos

Departamento de trabajo.

N° Cargo

Sexo:

M F

01 Líder del complejo 01 00

01 Supervisor Mayor de

Operaciones 01 00

01 Supervisor de Operaciones 01 00

N° Departamentos de Trabajo

Sexo:

M F

10 Electricistas 08 02

19 Instrumentación 19 00

09 Mantenimiento Operacional 08 00

19 Mecánicos 17 02

58 Operadores de planta 57 02

Total 118

Fuente: Registro de Lago Medio (2012)

Tabla 3

Características de las personas que laboran en la Planta de Compresión Lama

III.

N° Cargo

Sexo:

M F

01 Líder del complejo 01 00

01 Supervisor Mayor de

Operaciones 01 00

74

01 Supervisor de Operaciones 01 00

N° Departamentos de Trabajo

Sexo:

M F

5 Electricistas 04 01

6 Instrumentación 06 00

04 Mantenimiento Operacional 08 00

08 Mecánicos 07 01

09 Operadores de planta 09 00

Total 36

01 PLANTA DE COMPRESION DE GAS LAMA III

03 MODULOS DE COMPRESION

01 MODULO DE SERVICIO

01 MODULO UTILITI

Fuente: Arellano & Mirabal (2012)

Según Bavaresco (1997), la muestra se refiere a una parte representativa de

la población, en esta investigación es objeto de estudio la totalidad de la población,

ya que ésta se fundamenta en los datos utilizados para la realización de la

evaluación de los sistemas de inhibición de corrosión en la planta compresora de

lama III en el complejo lama (lago medio), cabe destacar que el estudio abarcó como

población a los trabajadores del área de todo el complejo, específicamente Lama III.

Se puede decir que dicha población se relacionada con el problema de dicho estudio.

La población está conformada por diecisiete (36) trabajadores los cuales en totalidad

laboran en ella. Anexo Tabla 3

Se tomó al equipo natural de trabajo 36 trabajadores, ya que el personal tiene

más de 10 años de servicio de experiencia, incluyendo personal del área operativa y

nivel gerencial; entre los cuales figuran los ocho (8) mecánicos, cinco (05)

75

electricista, seis (06) instrumentista, nueve (09) operadores de planta, un (01)

supervisor mayor de operaciones, un (01) supervisor de Lama III y un (01) líder.

Técnicas e instrumentos de recolección de información

A efectos de recabar la información necesaria para conocer y plantear la

problemática estudiada se procedió a realizar una (1) encuestas contentivas de

veintiuno (21) preguntas cerradas cada una a propósito de conocer la opinión de las

personas que laboran en la planta compresora de gas Lama III sobre el estado actual

del sistema de inhibición de corrosión de la planta. (Ver anexo A)

Asimismo se efectúo un proceso de observación con el propósito de verificar

cada uno de los elementos teóricos descrito en la variable en el sitio donde ocurren

los hechos, para evaluar los procedimientos que se dan lugar en el mismo.

Por otra parte y en razón del propósito general del estudio, fue necesario acudir

a fuentes secundarias, los cuales se caracterizaron por registros escritos elaborados

por distintos autores, tales como:

a) Textos escritos sobre Sistemas Auxiliares.

b) Manuales de diseño de Sistema de Inhibición de corrosión.

c) Catálogos de fabricantes de instrumentos de medición

d) Manuales Operacionales y equipos de Bombas dosificadoras.

76

ANEXO A

Evaluación el Sistema de inhibición de corrosión de la Planta Compresora

Lama III del Complejo Lama

Encuesta al personal de la Planta Compresora de Gas Lama III del Complejo

LAMA.

NOMBRE: _____________________________________________________

PROFESIÓN: __________________________________________________

CARGO: ______________________________________________________

AÑOS DE EXPERIENCIA: ____________

EXTENSIÓN: ____________________

FECHA: ____________

Personal que Labora en la Panta: Si No N/A

1. Considera usted que trabaja en un lugar

seguro.

2. Sabe usted que es la corrosión.

3. Conoce usted los Sistemas Auxiliares de Planta.

4. Conoce usted que es el Sistema de Inhibición de

corrosión.

5. Sabe donde se encuentran ubicados.

Mecánica Si No N/A

6. El sistema de inhibición presenta fallas.

7. Las bombas dosificadoras presentan fallas.

8. Las líneas o tuberías se encuentran en perfecto

estado.

77

9. Las tuberías presentan fugas de quimica.

Instrumentación / Electricidad Si No N/A

10. Los manómetros se encuentran en buen esta

operacional.

11. Los visores de nivel dan una lectura confiable.

12. El sistema de selector de arranque de las

bombas están en buenas condiciones.

13. Los puntos de inyección de química en cada

descarga están ubicados.

14. Se verifica los ajustes correctos de toda la

instrumentación.

15. Se verifica el nivel de aceita de las bombas de

inyección de química.

Operacionales Si No N/A

16. Se toma el verdadero sentido de tomar y

verificar los parámetros operacionales. (Temp.

Dosis, Presión)

17. existen tanque de química anticorrosiva vacíos.

18. Es importante mantener la dosificación

requerida en cada descarga.

19. Se realizan pruebas funcionales a los equipos

de inhibición.

20. Cree usted que realizando mantenimiento

correctivo al sistema de inhibición se mejora la

calidad de la planta

21. Cree usted que realizando mantenimiento

preventivo al los sistemas de inhibición se corrijan

las fallas y se minimice los costo.

78

FUENTE: Arellano & Mirabal

Capítulo IV

Presentación y Análisis de Resultados

En este capítulo se analizara según el Manual de Trabajo Especial de Grado

del instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño (2006): “La aplicación de la

metodología de investigación seleccionada por el autor va a permitir obtener

resultados específicos analizados, interpretados y confrontados con la teoría

expuesta en el marco referencial y, en algunas investigaciones también con las

hipótesis, para llegar a determinadas conclusiones y recomendaciones”

Por lo antes expuesto, la organización de los resultados extraídos de la

aplicación de los instrumentos de investigación, como lo son, revisión documental:

matriz de registros y matriz de análisis, las entrevistas realizadas con la guía de

entrevistas, observación simple soportadas por la guía de observación, la revisión

documental con el análisis en sus respectivas matrices de registros o bien de análisis

según el objetivo, y la situación actual de los equipos operativos y confiabilidad para

sus funcionamiento optimo en el proceso productivo; en consideración para los

criterios de mejora del sistema de inhibición de corrosión en la Planta Compresora

Lama III del Complejo Lama, se detallara a continuación a través de la interpretación

de la información mediantes teorías, cuadros, tablas y gráficos.

Ahora bien la presentación y análisis de los resultados, dentro de este

capítulo, demuestra a continuación a través del logro de los objetivos específicos

propuestos que son la base para el alcance con el propósito de evaluar los sistemas

de inhibición de corrosión de la Planta Compresora Lama III del Complejo Lama.

79

Describir el sistema de inhibición de corrosión en el proceso de

compresión de la Planta Compresora Lama III del Complejo Lama.

Dentro de las actividades desarrolladas en los sistemas de transporte de

hidrocarburos por líneas o tuberías de la Planta de Compresión Lama III del

Complejo Lama, existe la necesidad de controlar la corrosión interior, que se genera

debido a la naturaleza corrosiva de los fluidos manejados, por lo que se han

establecido programas de prevención, de los que forma parte importante la

evaluación de la corrosión y la protección interior de las líneas de transporte

mediante aplicación de inhibidores de corrosión, para resolver en gran medida los

problemas asociados.

Inhibidor de corrosión:

Una sustancia química o combinación de sustancias, que al dosificarse al

interior de los líneas forma una película entre la pared metálica y el medio corrosivo

que disminuye o controla la velocidad de corrosión interior; son productos que actúan

ya sea formando películas sobre la superficie metálica, tales como los molibdatos,

fosfatos o etanolaminas, o bien entregando sus electrones al medio.

Sistema de protección con inhibidores:

Conjunto de equipos, accesorios, conexiones e infraestructura para efectuar

la inyección de inhibidor en ductos, el cual se compone de: módulos o depósitos de

inhibidor, bombas de inyección eléctricas y/o neumáticas, niples de inyección,

inyectores, casetas o resguardos, válvulas y conexiones.

La eficiencia de un inhibidor depende no solamente de la cantidad y

propiedades de los líquidos producidos ni de las propiedades del inhibidor mismo,

80

sino también de la manera en que se aplica éste y de las condiciones de operación

(temperatura, velocidad de flujo y presión) que tenga el sistema.

El Comité G01 de la Corrosión de Metales de ASTM International ha

publicado dos nuevas normas: y G 184, Práctica para evaluar y calificar inhibidores

de corrosión de campos petroleros y refinerías usando la jaula rotatoria; y G 185,

Práctica para evaluar y calificar inhibidores de corrosión de campos petroleros y

refinerías usando el electrodo cilíndrico rotatorio. Los inhibidores se deben examinar

usando métodos cuantitativos (electrodo cilíndrico rotatorio, jaula rotatoria o impacto

por chorro). De los métodos cuantitativos, el electrodo cilíndrico rotatorio servirá

solamente hasta un valor de esfuerzo cortante de pared (un parámetro que

correlaciona el efecto del flujo en diferentes geometrías) de 20 Pa, mientras que la

jaula rotatoria podrá servir hasta un valor de 200 Pa.

Los inhibidores de corrosión de este tipo se basan en la formación de

barreras protectoras para prevenir el contacto del agua con las superficies metálicas.

Estos materiales se utilizan directamente del contenedor sin la necesidad de diluirlo o

prepararlos para su uso. La barrera protectora que forman, varía (semi-dura, suave,

transparente, aceitosa, con color) con el producto específico. Los métodos de

remoción para estos recubrimientos dependen del producto y puede variar desde el

uso de un limpiador o desengrasante alcalino hasta el uso de un solvente. Los

recubrimientos pueden ser aplicados mediante métodos de cepillado, inmersión y

aspersión. Para piezas que necesitan una protección a largo plazo (meses hasta

años) o aquellos almacenados en condiciones ambientales severas se prefieren los

inhibidores de base aceite debido a su película pesada y sus propiedades de

rechazar el agua.

Los inhibidores de corrosión de base agua funcionan modificando las

características de las superficies del metal para disminuir su susceptibilidad a la

81

formación de la oxidación y la corrosión. Normalmente se venden concentrados y

requieren ser diluidos con agua, haciéndolos menos costosos que la mayoría de los

productos de base aceite/solvente. Los inhibidores de corrosión de base agua

generalmente tienen características muy deseables. Las películas químicas formadas

son delgadas y son transparentes cuando se secan. Los métodos de aplicación para

estos recubrimientos incluyen aspersión, cepillado o inmersión. Muy pocas veces se

requiere remover las películas antes de las operaciones subsecuentes, pero si la

remoción es necesaria, esto se hace fácilmente con limpiadores suaves de base

agua. Los inhibidores de base agua pueden prevenir efectivamente la corrosión para

largos periodos de tiempo (desde semanas hasta meses) bajo condiciones

razonables de almacenaje en planta y embarque protegido. Debido a que los

productos de base agua trabajan mediante la disminución de la susceptibilidad del

metal a la oxidación, y no mediante la eliminación completa del agua y el aire, éstos

inhibidores frecuentemente no son tan efectivos como los recubrimientos de base

aceite/solvente durante el embarque y el almacenaje al aire libre de las piezas. La

adición de inhibidores que son principalmente catalizadores de retardo disminuye las

probabilidades de corrosión. Los inhibidores son de varios tipos: los inhibidores de

absorción que forman una película protectora, los inhibidores barrenderos que

eliminan oxigeno. En general, los inhibidores son agentes químicos, añadidos a la

solución de electrolito, emigran preferentemente hacia la superficie del ánodo o del

cátodo y producen una polarización por concentración o por resistencia.

Cabe destacar que en la planta de compresión Lama III, los sistemas de

compresión y transferencia de gas requerido de aplicación de tratamiento químico

con inhibidor de corrosión dada su potenciabilidad corrosiva previamente evaluada

mediante análisis y monitoreo en línea. Cuentan con un sistema de dosificación de

inhibidores de corrosión el cual se inyecta a la salida de los compresores y en la

descarga general de la planta para proteger las líneas y equipos del efecto corrosivo

por el CO2 / H2S / H2O. El suministro del inhibidor esta bajo el convenio Nro

4620002143.

82

LIMITES DE OPERACIÓN SEGURA:

Cuadro Nro 3

Inh. De

Corrosión /

Punto de

inyección

Temperatura

de la

Química de

Corrosión

en los

Tanque

Frecuencia

del

tratamiento

de iny.

química

Presión de

descarga

del

compresor

Temperatura

de descarga

del

compresor

Dosificación

requerida

(L/MMPC)

Nivel del

Tanque

en cada

modulo

1era Etapa

Ambiente

40OF Continua 240 PSI 330 OF 0.1Lts/MMPC 208

2da Etapa

Ambiente

40OF Continua 890 PSI 345 OF 0.1Lts/MMPC 208

3ra Etapa

Ambiente

40oF Continua 1750 PSI 220 OF 0.1Lts/MMPC 208

Descarga

General

Ambiente

40oF Continua

1800–

1850PSI 115 OF 0.1Lts/MMPC 2350

Fuente: Manual de Operaciones del Sistema Auxiliares (2003)

Caracterizar equipos y elementos del sistema de inhibición de

corrosión de la Planta Compresora Lama III del Complejo Lama.

Para el alcance de este objetivo se realizo lo siguiente: Se describirá los

elementos del sistema de inhibición, los procedimientos operacionales de inyección

83

de química a fin de evitar corrosión interna en las tuberías de las inter-etapas de la

unidad en la planta de compresión.

Esquema del sistema de inyección de química anticorrosiva.

Figura 8 Fuente: Manual de operaciones de sistemas auxiliares (2003)

Tanques de Almacenamiento: Son usados para guardar líquidos tal es el

caso de la química de corrosión. En la industria, principalmente en las refinerías por

requerimiento de proceso de almacenamiento temporal de los productos. Debido a

su tamaño usualmente son diseñados para contener el liquido a un presión

ligeramente mayor que la atmosférica. Las normas empleadas por la industria

petrolera son originadas en el Americam Petroleum Institute A.P.I., utilizándose

principalmente el código API 650 para tanques nuevos que cubre material, diseño,

fabricación, erección y pruebas y el código API 653 para reconstrucción o

modificación de tanques usados. Los tamaños de los tanques están normados de

acuerdo al código API a continuación se enlistan los volúmenes, diámetros y alturas

usadas comúnmente en los tanques de almacenamiento atmosférico. La unidad BLS

significa barriles estándar de petróleo es igual a 42 Galones y a 158.98 Litros

84

Ahora bien, verificando el almacenamiento de química anticorrosiva en la

planta de compresión de gas Lama III se encontró que hay cinco (5) tanque de

almacenamiento con diferentes volúmenes. En cada modulo de compresión (A, B, C)

existe un (1) tanque con una capacidad de 208Lts y se identifica con el tack T-910 a

temperatura ambiente. En el modulo de servicio se encuentra ubicado un (1) tanque

de almacenamiento de 1500 Gals, su tack de identificación T-900. Y en la entrada del

modulo utiliti el tanque de descarga general con una capacidad de 2350Lts.

Tanques Modulo Capacidad Temperatura

T-900 M. Servic 1500 Gal 40 OF

T-910 Mod. A 208 Lts 40 OF

T-910 Mod.B 208 Lts 40 OF

T-910 Mod. C 208 Lts 40 OF

T- Desc.

Gen Mod. Util 2350 Lts 40 OF

Cuadro 4 Fuente: Arellano & Mirabal (2012)

Factor del Tanque: es el área de la base del tanque que multiplica la

altura medida para obtener el volumen del tanque, temperatura y presión ambiental.

Bombas dosificadoras: (P- 915 A, B, C), (P- 916 / 917) o (P- 905) Las

Milroyal son bombas reciprocante de desplazamiento positivo de volumen controlado

o medio, que están diseñadas para mover volúmenes específicos de líquidos contra

un diferencial de presiones positivas entre la succión y la descarga. El volumen

suministrado puede controlarse dentro de una variación de uno por ciento de

volumen fijado.

Las bombas consisten de tres componentes principales: la unidad propulsora,

un pistón reciprocante, y un extremo de líquido. El volumen suministrado es una

85

función de la velocidad del mecanismo del pistón. Además, el volumen suministrado

por cada bomba puede variarse cambiando la longitud de carrera del pistón mediante

ajustes mecánicos (tornillo micrométrico manual) u (opcional) eléctricos o

neumáticos. El mecanismo de propulsión de la bomba puede tener extremos de

líquidos con válvula de columna (pistón empaquetado), diafragma de disco o

diafragma tubulares (diafragma doble). Una tubería lo suficientemente grande para

impedir pérdidas excesivas de presión en la carrera de descarga de la bomba.

La bomba no proporciona un flujo controlado si la presión en la línea de descarga no

es mas alta que la presión en la línea de succión. La tubería debe tener un diseño

para un flujo de 3,4 veces la capacidad de bomba y su es de ¼”.

Bomba Descripción Ubicación GPM PSI HP

P -905

Bomba de

transporte

de corrosión

Modulo

Servicio 1O 20 1

P -915

Bomba de

inyección del

inhibición de

corrosión

Modulo de

Compresión

Unidad A,B,C

7

_250

_1100

_1800

1

Cuadro 5 Fuente: Arellano & Mirabal (2012)

Dosificador: Instrumento utilizado para graduar la cantidad o porción de

química.

Válvula de Contra Presión: Se utiliza una válvula de contra presión Milton Roy

en la línea de descarga, cerca de la bomba, para asegurar suficiente presión de

descarga que facilite la exactitud de dosificación. Normalmente esta válvula debe

estar localizada cerca de la bomba; sin embargo, puede ser que la válvula de contra

presión para bombas grandes con líneas de descargas largas y de diámetro muy

86

pequeño tengan que instalarse cerca del punto de la descarga dentro del proceso

(para evitar la tendencia al sifonaje).

Válvula de Seguridad: esta válvula están diseñadas y calibradas para

desempeñar con función con seguridad a la velocidad de flujo y la presión del

sistema, y para resistir la corrosión por el líquido del proceso. las bombas de

desplazamiento positivo accionadas por un motor puede desarrollar tremendas

presiones de descarga antes de que los dispositivos detectores de sobre carga

térmicas interrumpan el circuito eléctrico del motor. Para evitar que una línea de

descarga obstruida cause daño a la bomba, a las tuberías o equipos del proceso, es

por esta razón que esta válvula de seguridad ira en la línea de la descarga.

Válvula de Retención: Esto evitara el contra flujo en la línea de descarga y

aislara la descarga de la bomba de la presión del sistema.

Manómetro: Es un instrumento de medición que sirve para medir la presión de

fluidos contenidos en recipientes cerrados. Esencialmente se distinguen dos tipos de

manómetros, según se empleen para medir la presión de líquidos o de gases.

Esquema del sistema de inhibición si estuviera 100% operativa.

87

Unidades de

Compresion

Flujo de gas

manejado

Componentes de

la quimica anti

corrosiva

Consumo en

(Lts)

Consumo en

(cc/min)

Consumo

en (lts/dia)Observaciones

3- A 0 0 0 0 Fuera de servicio

3 - B 35MMPCN

Inidazolina

Estabilizantes 0,2Lts 4cc/min 7 Lts/dia

3 - C 0 0 0 0 Fuera de servicio

Cuadro Nro 6: Arellano & Mirabal (2012)

El cuadro anterior se describe se relación de dosificación en optimas

condiciones manejando un volumen de gas en el modulo de compresión, se tomo el

modulo de compresión de gas (3B) de plata Lama III ya que esta se encuentra en

disponibilidad operacional manejando un volumen de flujo de 35MMPCN.

Situación Actual de controles inhibidores de corrosión planta de

compresión de gas Lama III.

Lama IIIMotor

Operativo

Bomba

operativas

1 Etapa

Bomba

operativas

2 Etapa

Bomba

operativas

3 Etapa

Punto de Inyeccion

operativos

Nivel de

Tanques

Capacidad

de tanques

(Lts)

Observaciones

Unidad A P-

915 ANo No No No Ninguno 0% 208

No disponible por

mantenimiento

correctivo

Unidad B P-

915 BSi Si Si No

BP Compr. Baja IP

Compr. Intermedio 95% 208

Trabajos por

Instrumentacion (fugas

por el manomerto y falta

un check)

Unidad C P-

915 CSi Si Si Si

BP Compr. Baja

IPCompr. Intermedio

HP-Compr. De Alta

0% 208Falta tuberias, tubbing o

lineas de 1/4"

Descarga

General

Motor

Operativo

Nivel del

Tanque Observaciones

P- 916 / 917 Si 100%

Tiene desconectado la

linea de succion. No

inyecta química

Tanque

Reservorio

Motro

Operativo

Nivel del

Tanque

T-900

Observaciones

P - 905 Si 70%

Se encuentra Fuera de

servicio pero esta

disponible en forma

manual.

Cuadro Nro 7 Fuente: Arellano & Mirabal (2012).

88

El cuadro anterior refleja el estado actual del sistema de inhibición de

corrosión, proyectando la problemática que existen los equipos que están en el

campo de trabajo ya que tienen desviaciones operacionales como fugas del

anticorrosivo en las uniones tendiendo a condiciones inseguras para el personal q

labora ya que este producto es de alta inflamabilidad, irritación y trastorno en las vías

respiratorias, líneas de acero inoxidable desmanteladas o que no encuentran en sitio,

manómetros llenos de líquidos, falta de mantenimientos de los departamentos

mecánico, eléctrico e instrumentación.

Identificar el tipo de corrosión presente en el proceso de

compresión la Planta Compresora Lama III del Complejo Lama.

La corrosión es una reacción química (oxido-reducción) en la que intervienen 3

factores: la pieza manufacturada, el ambiente y el agua, o por medio de una reacción

electroquímica.

Los factores más conocidos son las alteraciones químicas de los metales a causa del

aire, como la herrumbre del hierro y el acero o la formación de pátina verde en el

cobre y sus aleaciones (bronce, latón).

89

Figura 9 Fuente: Arellano & Mirabal (2012)

Luego del recorrido por la planta de compresión de gas Lama III se observo varios

tipos de corrosión tal es el caso de la Corrosión por Fricción o Fretting, es la que se

produce por el movimiento relativamente pequeño (como una vibración) de 2

sustancias en contacto, de las que una o ambas son metales. Este movimiento

genera una serie de picaduras en la superficie del metal, las que son ocultadas por

los productos de la corrosión y sólo son visibles cuando ésta es removida.

Corrosión por Cavitación: es la producida por la formación y colapso de burbujas en

la superficie del metal (en contacto con un líquido). Es un fenómeno semejante al

que le ocurre a las caras posteriores de las tuberías. Genera una serie de picaduras

en forma de panal.

Figura 10 Fuente: Arellano & Mirabal (2012)

Corrosión Uniforme: La corrosión uniforme, o general, se define como la

corrosión que se distribuye más o menos uniformemente sobre la superficie de un

material. Debido a que pueden predeterminarse las proporciones de corrosión

conformen avanzan de una manera uniforme, pueden desarrollarse equipos

considerando dichas proporciones y condiciones. Una fotografía representativa de la

corrosión general se muestra

90

Figura 11 Fuente: Arellano & Mirabal (2012)

La corrosión uniforme/general puede ocurrir en lugares aislados a lo largo de una

tubería debido a un ambiente aislado, pero el daño será relativamente uniforme

dentro de ese lugar.

La corrosión localizada a menudo se concentra en un área pequeña y toma la

forma de cavidades llamadas picaduras. La corrosión localizada incluye lo siguiente:

ataque de picaduras que produce hoyos en el metal; corrosión de fisuras que puede

desarrollarse en áreas que están ocultas del ambiente global, como debajo de

arandelas y bridas, así como debajo de diversos depósitos, sedimentos y productos

de la corrosión, también conocidos como picadura, exfoliación, ataque selectivo,

inter-granular, corrosión por fatiga, fractura por corrosión bajo tensión (a menudo

llamada "corrosión sub-depositada"). Una corrosión de fisura se presenta a

continuación en la Figura.

Figura 12 Bomba. Fuente: Arellano & Mirabal (2012)

91

Establecer criterios de mejoras del sistema de inhibición de

corrosión compresión de la Planta Compresora Lama III del Complejo Lama.

El gas manejado en los sistemas de recolección, compresión y distribución a baja y

alta presión, es potencialmente corrosivo, por ello es imprescindible aplicar un

tratamiento químico con inhibidor de corrosión interna para mitigar el efecto

perjudicial de los agentes corrosivos en el sistema (H2S y CO2).

La corrosión interna de los equipos y/o líneas que integran los sistemas de

compresión y transferencia de gas se controlan mediante la aplicación de tratamiento

químico con inhibidor de corrosión de forma continua, debido a la alta potencialidad

corrosiva para protegerlos del efecto del dióxido de carbono y el sulfuro de hidrógeno

es presencia de agua libre.

Los sistemas de manejo y compresión de gas están conformados principalmente por

una red de líneas de gas a baja presión, plantas de compresión, una red de líneas de

transmisión de gas a baja / mediana presión y otra red de líneas de menor diámetro

para gas de levantamiento e inyección, la cual opera a alta presión.

En el presente informe se presentan los resultados obtenidos durante el seguimiento

y las acciones recomendadas para mejorar y mantener la protección interna.

Las condiciones actuales del sistema de tratamiento químico de la planta

compresora de gas Lama III se presenta un análisis de efectividad del sistema de

tratamiento químico de las planta compresora de gas Lama, el cual está basado en la

operatividad del mismo, las tendencias de los parámetros físico - químicos de control

de corrosión, así como también se presentan las fallas típicas detectadas con mayor

frecuencia en campo que originan la inoperatividad del tratamiento químico.

En la tabla N°4, se reportan los resultados obtenidos durante las inspecciones

realizadas durante el presente año al sistema de tratamiento químico de las

plantas de gas, donde se han encontrado una serie de desviaciones y fallas tales

como tanques vacío, que han ocasionado la inactividad de algunos de los puntos

de inyección de producto, sin embargo, se indica que la operatividad en los últimas

92

4 inspecciones del sistema se encuentra comprendido en un rango de 28 hasta un

53%.

Planta Compresora Lama

Insp. 1

(Enero)

Insp. 2

(Febrero)

Insp.

3

(Marz

o)

Insp.

4

(Abril)

Insp.

5

(Mayo

)

Puntos de Inyección Total 10 10 10 10 10

Tanques vacíos / Total 1 1 2 2 2

Bombas Inoperativas Total 1 1 2 2 2

Puntos de inyección Activos

Total

6 6 3 2 3

Puntos Inactivos Totales 4 4 7 8 7

Tabla N°4. Condiciones actuales (2012) del sistema de tratamiento químico de

PC - Lama

La tabla, muestra gráficamente los niveles de operatividad encontrado durante las

inspecciones del año 2011 – 2012 del sistema de tratamiento químico de PC Lama,

presentando una variación en la operatividad del tratamiento químico entre 88% y

53%. Como se puede observar, la operatividad del tratamiento químico ha disminuido

notablemente hasta finales del año 2011, pero al inicio del 2012 dicho sistema se

viene recuperando hasta alcanzar actualmente un 57 %, las fallas que presenta el

sistema de tratamiento químico son debido principalmente a fallas por ausencia de

nivel en los tanques (tanques vacíos) y fallas mecánicas en las bombas

dosificadoras. En el anexo 1 se presentan los detalles de las condiciones

encontradas en el sistema de tratamiento de las plantas de gas inspeccionadas.

93

% de Operatividad del sistema de tratamiento químico

En las inspecciones efectuadas, se detecto que en la planta de gas Lama la

operatividad del tratamiento químico ha aumentado paulatinamente entre la

primera inspección de este año (28%) hasta alcanzar un nivel de 53% en el

mes de Mayo, aunque las fallas principales siguen siendo principalmente

debido a fallas por tanques de almacenamiento vacíos y fallas mecánicas en

las bombas dosificadoras.

Los análisis de los parámetros de control de corrosión en la planta compresora de

gas Lama presenta desviaciones significativas de las concentraciones de hierro total,

alcanzando un valor máximo de 318.15 ppm, así como también un valor de pH ácido

de 4,76, los cuales se encuentran fuera de los parámetros de control de corrosión

para plantas de gas (hierro total 5 ppm y pH entre 5,5 a 6,5).

La falta de un programa de aplicación continua del tratamiento químico conlleva a un

proceso de corrosión interna severo, que puede causar fallas catastróficas por

pérdidas localizadas de espesor en las líneas de gas, dado a su alta potencialidad

corrosiva.

Dentro de las técnicas para la recolección de información sobre la situación, se

realizaron encuestas estructuradas al personal de la Planta Lama III, estos

instrumentos sirvieron como base para realizar las distintas sugerencias y

recomendaciones, arrojando estas estadísticas.

94

Considera usted que trabaja en un lugar seguro.

Sabe usted que es la corrosión.

Conoce usted los Sistemas Auxiliares de Planta.

Conoce usted que es el Sistema de Inhibición de corrosión.

Sabe donde se encuentran ubicados.

El sistema de inhibición presenta fallas.

95

Las bombas dosificadoras presentan fallas.

Las líneas o tuberías se encuentran en perfecto estado.

Las tuberías presentan fugas de química.

Los manómetros se encuentran en buen esta operacional.

Los visores de nivel dan una lectura confiable.

96

El sistema de selector de arranque de las bombas están en buenas condiciones.

Los puntos de inyección de química en cada descarga están ubicados.

Se verifica los ajustes correctos de toda la instrumentación.

Se verifica el nivel de aceita de las bombas de inyección de química.

Se toma el verdadero sentido de tomar y verificar los parámetros

operacionales. (Temp. Dosis, Presión)

Existen tanque de química anticorrosiva, vacíos.

0

50

1

si

no

97

Es importante mantener la dosificación requerida en cada descarga.

Se realizan pruebas funcionales a los equipos de inhibición.

Cree usted que realizando mantenimiento correctivo al sistema de inhibición se

mejora la calidad de la planta

Cree usted que realizando mantenimiento preventivo al los sistemas de

inhibición se corrijan las fallas y se minimice los costo.

En sentido general el personal de planta lama III conoce en mas de un 90%

los conceptos básicos sobre corrosión, las ubicaciones de los sistemas de inhibición

en la planta y piensan en un 92% que trabajan en condiciones seguras de operación.

A pesar de ello, casi el 95% del personal conoce que el sistema de inhibición de

corrosión presenta fallas y sus posibles consecuencias, no obstante la mayoría

98

conocen que a este sistema hay que realizarle el respectivo mantenimiento correctivo

y están de acuerdo en que este mantenimiento preventivo y correctivo, podría ser la

solución a esta falla. En términos generales el personal conoce tanto el problema la

ubicación y la solución, por lo que esta investigación planteara las recomendaciones

pertinentes al caso.

99

CONCLUSION

Mediante el estudio realizado al sistema de inhibidores de la planta lama III

del complejo lama, se logro alcanzar los objetivos planteados en esta

investigación dado que se identificaron los principales equipos que intervienen

en el proceso, a su vez se pudo describir el Sistema inhibidores de corrosión,

de igual manera se logro evaluar su funcionamiento y estado actual en el

complejo. Según el análisis de resultados se pudo constatar que el estado

actual del sistema de inhibidores es inoperativo y/o fuera de operación, lo

cual, nos acarrea un alto avance de corrosión en la mayoría de las líneas de

gas combustible de la planta.

Esto acarrea un elevado costo de producción, al elevar la frecuencia

de los mantenimientos preventivos y correctivos en la planta, eleva el riesgo

de accidentes e incidentes operacionales, minimiza la vida útil de equipos y

materiales, todo esto sumado a posibles paros de planta, en tal sentido, la

investigación, produjo una serie de recomendaciones de vital importancia para

esta.

100

Recomendaciones

En virtud de los resultados obtenidos se establecieron las siguientes

recomendaciones:

1. Garantizar inventario del inhibidor de corrosión, para minimizar la interrupción del

tratamiento químico.

2. Realizar seguimiento continuo al sistema de tratamiento químico de la planta

compresora Lama y verificar las condiciones operacionales de los equipos de

inyección por lo menos una (1) vez por guardia. El grupo de soporte técnico

realizará inspecciones al sistema una vez al mes.

3. Agilizar un convenio de asistencia técnica y suministro de productos químicos

mediante un proceso licitatorio, para este sistema.

4. Realizar e implantar un programa de mantenimiento correctivo y preventivo del

sistema de tratamiento químico (líneas, bombas, etc.).

Verificar el control de calidad del producto químico inhibidor de corrosión a ser usado

en plantas de gas.

101

Bibliografía

Rojas, Gonzalo. PhD ‘’Ingeniería de yacimientos de gas Condensado’’. Puerto la Cruz. (2001).

Martínez M. (2003). Valor del Gas Natural. Edificio Residencias Las

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Edición. Editorial MC GRAW-HILL. Interamericano. DF, México.

MAITA G. LOURDES J. ‘’Evaluación de una Corriente de Gas Mediante la Aplicación de Técnicas de Separación a Bajas Temperaturas Utilizadas Para la Extracción de Líquidos del Gas Natural’’. Trabajo Especial de Grado; Universidad de Oriente/Núcleo de Anzoátegui. Venezuela. Abril (2008).

MM–01–01–01. Definiciones de mantenimiento y confiabilidad.

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gas.

ASTM G184 - 06 Standard Practice for Evaluating and Qualifying Oil

Field and Refinery Corrosion Inhibitors Using Rotating Cage.

Maraven, S.A. (1977) Planta Lama. Manual De Operaciones De

Plantas Compresoras De Gas. Venezuela.

102

Anexos

Mes % Tanques Vacíos

% Falla en bombas

dosificadoras % Operatividad

Feb-11 14 0 88

Abr-11 57 9 41

Jun-11 50 13 53

Ago-11 86 0 16

Sep-11 100 0 0

Oct-11 64 25 13

Nov-11 79 13 14

Dic-11 86 3 14

Ene-12 64 6 28

Feb-12 0 6 38

Mar-12 14 3 28

Abr-12 7 22 41

May-12 7 19 53

Condiciones del sistema de tratamiento químico de planta de gas Lama

Fuente Arellano & Mirabal (2012)

103

Fuente Arellano & Mirabal (2012)

Fuente Arellano & Mirabal (2012)

104

Fuente Arellano & Mirabal (2012)

Fuente Arellano & Mirabal (2012)

105

Fuente Arellano & Mirabal (2012)

Fuente :PDVSA GAS (2012)