diseño de sistema de control y monitoreo para skid de medicion de crudo

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA ANTONIO JOS DE SUCRE VICE -RECTORADO PUERTO ORDAZ DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRNICA

DISEO DE SISTEMA DE CONTROL Y MONITOREO AUTOMATIZADO PARA SKID DE MEDICION FISCAL Y TRANSFERENCIA DE CUSTODIA DE CRUDO DILUENTE EN EL CENTRO OPERATIVO BARE (C.O.B.) DTTO. SAN TOME, DE PDVSA ORIENTE EDO. ANZOATEGUI

Realizado por: Zorrilla, Alcides C.I.16.572.455

Puerto Ordaz, Enero del 2011

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DISEO DE SISTEMA DE CONTROL Y MONITOREO AUTOMATIZADO PARA SKID DE MEDICION FISCAL Y TRANSFERENCIA DE CUSTODIA DE CRUDO DILUENTE EN EL CENTRO OPERATIVO BARE (C.O.B) DTTO. SAN TOME, PDVSA ORIENTE EDO. ANZOATEGUI

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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA ANTONIO JOS DE SUCRE VICE -RECTORADO PUERTO ORDAZ DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRNICA

DISEO DE SISTEMA DE CONTROL Y MONITOREO AUTOMATIZADO PARA SKID DE MEDICION FISCAL Y TRANSFERENCIA DE CUSTODIA DE CRUDO DILUENTE EN EL CENTRO OPERATIVO BARE (C.O.B.) DTTO. SAN TOME, DE PDVSA ORIENTE EDO. ANZOATEGUI

Alcides J. Zorrilla G. Informe escrito presentado como requisito indispensable para obtener el titulo de Ingeniero Electrnico

Tutor Industrial: Ing. Jos Zavala Tutor Acadmico: Ing. Antonio Pateti

Puerto Ordaz, Enero del 2011

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ZORRILLA G. Alcides J DISEO DE SISTEMA DE CONTROL Y MONITOREO AUTOMATIZADO PARA SKID DE MEDICION FISCAL Y TRANSFERENCIA DE CUSTODIA DE CRUDO DILUENTE EN EL CENTRO OPERATIVO BARE (C.O.B.) DTTO. SAN TOME, DE PDVSA ORIENTE EDO. ANZOATEGUI 370 Pginas Informe de Prctica Profesional de Grado Universidad Nacional Experimental Politcnica Antonio Jos Vicerrectorado Puerto Ordaz. Departamento de Ingeniera Electrnica. Tutor Industrial: Ing. Jos Zavala Tutor Acadmico: Ing. Antonio Pateti Referencias Pg. 325 Contenido: 1.- El problema, 2.- Marco Empresarial, 3.- Marco Terico, 4.- Marco Metodolgico, 5.- Desarrollo del proyecto, Conclusiones, Recomendaciones, Referencias Bibliogrficas, Anexos de Sucre

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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA ANTONIO JOS DE SUCRE VICE -RECTORADO PUERTO ORDAZ DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRNICA PRACTICA PROFESIONAL DE GRADO

ACTA DE APROBACIN Quienes suscriben, miembros del Jurado Examinador designado por el Departamento de Ingeniera Electrnica de la Universidad Experimental Politcnica Antonio Jos de Sucre Vice-rectorado de Puerto Ordaz para evaluar la Prctica Profesional de Grado presentada por el Bachiller Alcides J. Zorrilla G., portador de la cdula de identidad N V-16572455, titulado DISEO DE SISTEMA DE CONTROL Y MONITOREO AUTOMATIZADO PARA SKID DE MEDICION FISCAL Y TRANSFERENCIA DE CUSTODIA DE CRUDO DILUENTE EN EL CENTRO OPERATIVO BARE (C.O.B.) DTTO. SAN TOME, DE PDVSA ORIENTE EDO. ANZOATEGUI, consideramos que dicho trabajo cumple con los requisitos exigidos para tal efecto y por lo tanto lo declaramos: APROBADO En Puerto Ordaz a los ____ del mes de ______________ de 2011.

Ing. Ricardo Bendezu Jurado Presidente

Ing. Frangelith Suarez Jurado Secretario

Ing. Jos Zavala Tutor Industrial

Ing. Antonio Pateti Tutor Acadmico

I

A las personas sin cuyo apoyo no estara aqu A mi madre Neumides Gonzlez A mi padre, Alcides Zorrilla cuyo recuerdo siempre estar a mi lado A mis abuelas Modesta y Lrida A toda mi familia A mis amigos y a todos aquellos que han tenido un impacto en mi persona

LES ESTARE ETERNAMENTE AGRADECIDO

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AGRADECIMIENTOS Primero que nada debo expresar mi agradecimiento por la vida que se me ha dado y todas las situaciones que me ha tocado experimentar, la cuales, buenas y malas me han hecho la persona que soy y me han impulsado en pro de este logro.

A mi madre, Neumides Gonzlez por apoyarme en todo momento, durante mis victorias y derrotas y por ensearme el valor del trabajo duro y la dedicacin. A mi padre, Alcides Zorrilla, de quien aprend el constante deseo de superacin y la excelencia en todas las actividades que hiciera, y quien, aunque no este con nosotros se que estara inmensamente orgulloso de este logro.

A mi familia, quienes me han apoyado en todo momento con su cario y confianza, mis triunfos son sus triunfos y espero que los vean de ese modo.

A mi tutor, Jos Zavala, quien realizo una labor ejemplar guindome a travs de todo el proceso de trabajo, sus direcciones y metodologa de trabajo fueron fundamentales en el xito de esta investigacin, a toda el equipo de IDP especialmente a Oswaldo Arriojas, Wilson Monsalve, Nelson Marcano y Rubn Quijada quienes con su apoyo y disposicin fueron instrumentales en el desarrollo de este trabajo, a Freddy Rojas, quien siempre contara con mi agradecimiento por la ayuda prestada en esta etapa.

A los profesores que supieron despertar en mi el ansia de conocimiento y por lograr la excelencia en las actividades que se llevan a cabo, a mi tutor acadmico Antonio Pateti por su gua y colaboracin en esta etapa y a profesores como Marly Fernndez, Marcel Ortega, Miguel Leyton y Manuel Gragirena, siempre les agradecido con todos estos profesionales y me siento afortunado de haber tenido la oportunidad de ser su estudiante.

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A mis compaeras pasantes y amigas con todo derecho Cristina Bastardo y Leidy Lpez, quienes hicieron de estos seis meses una experiencia inolvidable y con las que compart muchas buenas experiencias.

A mis compaeros de universidad y amigos Oscar Lima, Rafael Aponte, Riordan Martinez, Adriana Acevedo, Maibelyn Velsquez, Maribel Angulo, Isaac Verdu, ngel Salazar, Daniel Guevara y Nstor Padrino quienes han demostrado con creces su amistad y se merecen todo mi agradecimiento por todo el apoyo que me han brindado durante mi etapa como estudiante universitario tanto dentro como fuera de las actividades acadmicas.

Por ultimo pero no menos importante quiero extender un agradecimiento a Ana Teresa Ortiz y todo el equipo del Centro de Capacitacin Psicolgica Guayana por el excelente trabajo y ayuda prestada en un momento en que la requera de verdad, gracias a ellos puede maximizar mi potencial como profesional y como persona y siempre estare agradecido por haber entrado en contacto con ellos.

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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA ANTONIO JOS DE SUCRE VICE -RECTORADO PUERTO ORDAZ DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRNICA PRCTICA PROFESIONAL DE GRADO ZORRILLA G., ALCIDES J. (2010) DISEO DE SISTEMA DE CONTROL Y MONITOREO AUTOMATIZADO PARA SKID DE MEDICION FISCAL Y TRANSFERENCIA DE CUSTODIA DE CRUDO DILUENTE EN EL CENTRO OPERATIVO BARE (C.O.B.) DTTO. SAN TOME, DE PDVSA ORIENTE EDO. ANZOATEGUI Prctica Profesional de Grado. Departamento de Ingeniera Electrnica. Tutores: Ing. Jos Zavala e Ing. Antonio Pateti.

RESUMEN Un skid de medicin fiscal y transferencia de crudo diluente puede ser definido como una serie de elementos los cuales complementan sus funciones para obtener una medida exacta de la cantidad y la calidad del crudo que fluye a travs del mismo, este trabajo consiste en el diseo de la lgica de control para un sistema de estas caractersticas, para el desarrollo del mismo se disea el skid a controlar, se definen y desarrollan los parmetros de la lgica de control que ser realizada mediante Controladores Logicos Programables (PLC) y se elabora las interfaz de monitoreo y adquisicin de datos (SCADA). En el trabajo se utilizo el tipo de investigacin experimental y tecnolgica para llevar a cabo los objetivos propuestos. La aplicacin en su totalidad representa a un sistema de medida elaborado bajo estrictas normas y lineamientos establecidos por la industria petrolera el cual cumple con todos los requerimientos de desempeo y diseo necesarios para su implementacin. Palabras clave: PLC, SCADA, control, monitoreo, medicin fiscal

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INDICE GENERAL

INTRODUCCION _____________________________________________________ - 22 CAPTULO I _________________________________________________________ - 24 EL PROBLEMA ___________________________________________________________ - 24 1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA _____________________________________________ 1.2 OBJETIVOS _______________________________________________________________ 1.2.1 OBJETIVO GENERAL ______________________________________________________ 1.2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS __________________________________________________ 1.3 ALCANCE _________________________________________________________________ 1.4 LIMITACIONES ____________________________________________________________ 1.5 JUSTIFICACIN _____________________________________________________________ - 24 - 27 - 27 - 27 - 28 - 28 - 29 -

CAPITULO II _________________________________________________________ - 30 MARCO EMPRESARIAL ____________________________________________________ - 30 2.1 DESCRIPCION DE LA EMPRESA _________________________________________________ 2.2 RESEA HISTORICA __________________________________________________________ 2.3 PDVSA EN LA ACTUALIDAD: ____________________________________________________ 2.4 MISION DE LA EMPRESA: ______________________________________________________ 2.5 VISION DE LA EMPRESA: ______________________________________________________ 2.6 OBJETIVOS DE LA EMPRESA: ___________________________________________________ 2.7 VALORES DE LA EMPRESA: _____________________________________________________ 2.8 ORGANIZACION DE LA EMPRESA: _______________________________________________ 2.8.1 PDVSA Exploracin y Produccin: _____________________________________________ 2.8.2 PDVSA Manufactura y Mercadeo: _____________________________________________ 2.8.3 PDVSA Servicios: ___________________________________________________________ 2.8.4 Gerencia de Servicios Logsticos y Mantenimiento: _______________________________ 2.9 ESTRUCTURA JERARQUICA DE LA GERENCIA DE PRODUCCION ________________________ 2.10 ESTRUCTURA JERARQUICA DE INGENIERIA DE PROCESOS ___________________________ - 30 - 33 - 35 - 35 - 36 - 36 - 36 - 37 - 37 - 37 - 38 - 38 - 38 - 39 -

CAPITULO III ________________________________________________________ - 41 MARCO TEORICO _________________________________________________________ - 41 3.1 ANTECEDENTES _____________________________________________________________ 3.2 BASES TEORICAS _____________________________________________________________ 3.2.1 Fluido ____________________________________________________________________ 3.2.2 Petroleo __________________________________________________________________ 3.2.3 Clasificacin del petrleo crudo _______________________________________________ 3.2.3.1 Por su serie de HC predominante ____________________________________________ 3.2.3.2 Por su gravedad API _______________________________________________________ 3.2.3.3 Por su destilacin _________________________________________________________ 3.2.4 Descripcin del proceso productivo del petrleo _________________________________ 3.2.5 Descripcin del proceso de medicin de calidad y cantidad de crudo ________________ 3.2.6 Elementos de una unidad de medicin ________________________________________ 3.2.6.1 Medidores de presin _____________________________________________________ 3.2.6.1.1 Medidores de presin locales _____________________________________________ 3.2.6.1.2 Medidores de presin remotos ____________________________________________ 3.2.6.1.3 Sellos remotos__________________________________________________________ 3.2.6.2 Medidores de temperatura ________________________________________________ - 41 - 42 - 42 - 42 - 43 - 43 - 44 - 44 - 45 - 47 - 49 - 49 - 49 - 50 - 51 - 52 -

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3.2.6.3 Medidores de flujo ______________________________________________________ 3.2.6.4 Medidores de corte de agua _______________________________________________ 3.2.6.5 Computador de flujo _____________________________________________________ 3.2.7 Automatizacin de procesos ________________________________________________ 3.2.8 Estructura de un proceso automatizado _______________________________________ 3.2.9 Control mediante controladores lgicos programables (PLC) _______________________ 3.2.10 Clasificacion de los PLC ____________________________________________________ 3.2.10.1 Por su estructura ________________________________________________________ 3.2.10.2 Por sus especificaciones tcnicas ___________________________________________ 3.2.11 Estructura de un PLC _____________________________________________________ 3.2.12 Software de programacin Concept__________________________________________ 3.2.12.1 Herramientas de Concept ________________________________________________ 3.2.12.1.1 Concept Converter _____________________________________________________ 3.2.12.1.2 Concept DFB _________________________________________________________ 3.2.12.1.3 EFB Concept __________________________________________________________ 3.2.12.1.4 Concept Security ______________________________________________________ 3.2.12.1.5 PLC Simulator 32 ______________________________________________________ 3.2.13 Protocolos de comunicacin _______________________________________________ 3.2.13.1 HART (Highway Adressable Remote Transducer) _______________________________ 3.2.13.2 Profibus ______________________________________________________________ 3.2.13.3 Foundation Fieldbus ____________________________________________________ 3.2.13.4 ModBus ______________________________________________________________ 3.2.13.5 DeviceNet _____________________________________________________________ 3.2.13.6 FIP (Factory Instrumentation Protocol) ______________________________________ 3.2.13.7 ModBus/TCP___________________________________________________________ 3.2.14 SCADA __________________________________________________________________ 3.2.15 Software de programacin SCADA InTouch _____________________________________

- 54 - 56 - 58 - 59 - 61 - 62 - 64 - 64 - 65 - 65 - 68 - 70 - 70 - 71 - 71 - 72 - 72 - 73 - 74 - 75 - 76 - 77 - 77 - 77 - 79 - 82 - 83 -

CAPITULO IV ________________________________________________________ - 85 MARCO METODOLOGICO __________________________________________________ - 85 4.1 TIPO DE ESTUDIO ____________________________________________________________ 4.1.1 Tipo de diseo _____________________________________________________________ 4.1.2 Tipo de investigacin _______________________________________________________ 4.2 UNIDAD DE ANALISIS DE INVESTIGACION _________________________________________ 4.3 TECNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE INFORMACION ____________________ 4.3.1 Investigacin documental ____________________________________________________ 4.3.2 Entrevistas estructuradas y semi-estructuradas __________________________________ 4.3.3 Observacin directa ________________________________________________________ 4.3.4 Descripcin de las herramientas utilizadas ______________________________________ 4.4 PASOS SEGUIDOS EN EL PROCESO DE INVESTIGACION ______________________________ - 85 - 85 - 85 - 86 - 87 - 87 - 88 - 88 - 88 - 89 -

CAPITULO V_________________________________________________________ - 91 DESARROLLO DEL PROYECTO _______________________________________________ - 91 5.1 ANALISIS DEL PROCESO DE FISCALIZACION Y TRANSFERENCIA DE CUSTODIA DE CRUDO DILUENTE. _____________________________________________________________________ - 91 5.2 ESTUDIO Y ANALISIS DE LA NORMATIVA TECNICA PARA LA FISCALIZACION DE HIDROCARBUROS LIQUIDOS _____________________________________________________________________ - 99 5.2.1 Medicion automtica para fiscalizacin y transferencia de custodia _________________ - 100 5.2.1.1 Parametros a medir _____________________________________________________ - 101 5.2.1.1.1 Medicion de calidad ____________________________________________________ - 101 5.2.1.1.2 Medicion de cantidad __________________________________________________ - 102 5.2.2 Tecnologa para la fiscalizacin y transferencia de custodia de hidrocarburos_________ - 102 -

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5.2.2.1 Medicion de calidades ___________________________________________________ - 102 5.2.2.1.1 Medidor de densidad __________________________________________________ - 102 5.2.2.1.2 Medidor de contenido de agua en crudo___________________________________ - 103 5.2.2.1.3 Sistema de Tomamuestra Automtico _____________________________________ - 103 5.2.2.2 Medicion de cantidades __________________________________________________ - 103 5.2.2.2.1 Medidor de flujo ______________________________________________________ - 103 5.2.2.2.2 Probadores de medicin en lnea _________________________________________ - 103 5.2.2.2.3 Medidor de temperatura _______________________________________________ - 104 5.2.2.2.4 Medidor de Presin ___________________________________________________ - 104 5.2.2.2.5 Medidor de porcentaje de agua __________________________________________ - 104 5.2.2.2.6 Computador de Flujo __________________________________________________ - 104 5.2.3 Metodologia de calibracin _________________________________________________ - 105 5.3 DEFINICION Y SELECCIN DE LA UBICACIN Y PUNTO DE CONEXIN DEL SISTEMA ______ - 105 5.4 SELECCIN DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA A UTILIZAR EN EL DISEO_____________ - 108 5.4.1 Seleccin de medidores de presin ___________________________________________ - 112 5.4.2 Seleccin del transmisor de presin __________________________________________ - 123 5.4.3 Seleccin de medidores de temperatura _______________________________________ - 136 5.4.4 Seleccin del transmisor de temperatura ______________________________________ - 142 5.4.5 Seleccin de medidores de flujo _____________________________________________ - 153 5.4.6 Seleccin de medidores de corte de agua ______________________________________ - 169 5.4.7 Seleccin del computador de flujo ____________________________________________ - 183 5.5 PROCESO DE DISEO DEL SISTEMA DE MEDICION FISCAL Y TRANSFERENCIA DE CRUDO DILUENTE. ____________________________________________________________________ - 213 5.5.1 Diseo mecnico y de instrumentacin ________________________________________ - 218 5.5.1.1 Diseo de seccin de filtrado ______________________________________________ - 218 5.5.1.2 Diseo de seccin de medicin _____________________________________________ - 222 5.5.2 Diseo de arquitectura de control y transmisin de datos _________________________ - 240 5.5.3 Diseo de arquitectura de alimentacin elctrica ________________________________ - 244 5.5.4 Diseo de arquitectura civil _________________________________________________ - 251 5.5.4.1 Diseo de lozas de fundacin ______________________________________________ - 251 5.5.4.1.1 Loza de fundacin para seccin de filtrado __________________________________ - 254 5.5.4.1.2 Loza de fundacin para seccin de medida __________________________________ - 256 5.5.4.1.3 Loza de fundacin para alojamiento de computador de flujo y unidades de energa _ - 259 5.5.4.2 Diseo de tanquilla de drenaje _____________________________________________ - 264 5.6 DISEO DE LA LOGICA DE CONTROL ENCARGADA DE LA GESTION DEL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA _____________________________________________________________________ - 268 5.7 Diseo de monitoreo SCADA de sistema de control________________________________ - 286 5.7.1 Definicin de variables y asignacin de etiquetas ________________________________ - 287 5.7.2 desarrollo de la interfaz grafica y enlaces de animacin ___________________________ - 289 5.7.2.1 Desarrollo de entorno grafico para variables de entrada ________________________ - 289 5.7.3 Desarrollo del algoritmo de los scripts de trabajo ________________________________ - 295 5.8 Validacin del sistema de control y monitoreo mediante simulaciones ________________ - 300 5.8.1 Validacion del software de control ___________________________________________ - 300 5.8.1.1 Reemplazo de una carrera por el spare en caso de fallo en la misma. ______________ - 300 5.8.1.2 Activacin del spare en caso de exceso de flujo en los medidores _________________ - 303 5.8.1.3 Activacion de vlvulas de venteo y vaciado de coriolis en caso de fallas de ese medidor. - 305 5.8.2 Validacion del software de monitoreo _________________________________________ - 307 -

CONCLUSIONES _________________________________________________________ - 310 RECOMENDACIONES _____________________________________________________ - 311 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS _____________________________________________ - 312 -

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ANEXOS ___________________________________________________________ - 315 EQUIPOS SELECCIONADOS PARA EL SKID DE MEDICION __________________________ - 316 COMPUTADOR DE FLUJO DANIEL S600 _____________________________________________ MEDIDOR DE CORTE DE AGUA ROXAR LC/HC ________________________________________ TRANSMISOR DE PRESION ROSEMOUNT MODEL 3051 ________________________________ TRANSMISOR DE TEMPERATURA ROSEMOUNT 3144P ________________________________ MANOMETRO DE PRESION TIPO BOURDON MID-WEST INSTRUMENTS MODEL 109_________ MEDIDOR DE FLUJO MASICO TIPO CORIOLIS MICRO MOTION CMF-400A _________________ SWITCH ETHERNET LINKSYS EG005W ______________________________________________ MULTIPLEXOR KRENEL MUX16-420 _______________________________________________ GATEWAY MOXA MGATE MB3480 ________________________________________________ - 317 - 321 - 324 - 336 - 345 - 350 - 361 - 364 - 371 -

PLANOS _______________________________________________________________ - 374 PLANO DE ARQUITECTURA MECANICA DEL SKID DE MEDICION _________________________ - 375 PLANO DE INFRAESTRUCTURA CIVIL DEL SKID DE MEDICION ___________________________ - 376 PLANO 3D DEL SKID DE MEDICION ________________________________________________ - 377 -

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INDICE DE FIGURASFig. 2.1 estructura jerarquica de la Gerencia de Produccion --------------------------------------------------------- - 39 Fig. 2.2 Estructura jerrquica de ingeniera de procesos (IDP) ------------------------------------------------------ - 40 Fig. 3.1 Modelo 3D de patin de medicin --------------------------------------------------------------------------------- - 48 Fig. 3.2 Vista externa e interna de un medidor tipo bourdon -------------------------------------------------------- - 50 Fig.3.3 Vista transversal de la seccin interna del tubo Bourdon en funcin de la presin a medir ------- - 50 Fig 3.4 Esquema general de un transmisor de presin ---------------------------------------------------------------- - 51 Fig. 3.5 Esquema de funcionamiento de una termocupla ------------------------------------------------------------ - 53 Fig.3.6 Esquema de ensamblaje de una termocupla ------------------------------------------------------------------- - 54 Fig. 3.7 Medidor Coriolis marca Micro Motion -------------------------------------------------------------------------- - 55 Fig. 3.8 medidor de corte de agua Roxar LC/HC basado en microondas ----------------------------------------- - 57 Fig. 3.9 Computador de flujo ------------------------------------------------------------------------------------------------- - 59 Fig. 3.10 comparacin entre seal analgica y digital ---------------------------------------------------------------- - 61 Fig. 3.11 esquema bsico de un lazo de mando ------------------------------------------------------------------------- - 62 Fig. 3.12 Esquema general de composicin de un PLC----------------------------------------------------------------- - 66 Fig. 3.13 ventana de manipulacin de entradas del PLC Sim32 ----------------------------------------------------- - 72 Fig. 3.14 Seal de transmisin con protocolo HART -------------------------------------------------------------------- - 74 Fig. 3.15 Esquema de comunicacin de datos por medio del protocolo PROFIBUS ---------------------------- - 76 Fig.3.16 Fase 1 de la comunicacin a travs de protocolo FIP------------------------------------------------------- - 78 Fig.3.17 Fase 2 de la comunicacin a travs de protocolo FIP ------------------------------------------------------- - 78 Fig.3.18 Esquema de encapsulado de ModBus/TCP -------------------------------------------------------------------- - 80 Fig. 5.1 Ubicacin Geogrfica del Distrito San Tom y los campos de produccin de crudo extrapesado. - 92 Fig. 5.2. Patio de Tanques Oficina P.T.O, Fuente de Suministro del Sistema de Distribucin de Diluente U.P. Extrapesado ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 94 Fig. 5.3. Tanque de Carga 96005 (P.T.O). --------------------------------------------------------------------------------- - 94 Fig. 5.4. Cuatro Bombas tipo Booster. ------------------------------------------------------------------------------------- - 95 Fig. 5.5. Variadores de Frecuencia. ----------------------------------------------------------------------------------------- - 95 Fig. 5.6. Cabezal de Succin de las Bombas. ----------------------------------------------------------------------------- - 96 Fig. 5.7. Tubera de Succin hacia la Bomba Centrfuga -------------------------------------------------------------- - 96 Fig. 5.8. Bomba Centrfuga. --------------------------------------------------------------------------------------------------- - 96 Fig 5.9 Vista frontal de ubicacin del skid de medicion -------------------------------------------------------------- - 107 Fig. 5.10 Tuberias de entrada y salida de diluente de la estacion ------------------------------------------------- - 107 Fig. 5.11 Manometro de presin tipo Bourdon Model 109 de Mid-West Instruments ----------------------- - 122 Fig. 5.12 Transmisores de presin Modelo 3051S de Rosemount ------------------------------------------------- - 136 Fig. 5.13 Transmisor de temperatura Modelo 3144P de Rosemount --------------------------------------------- - 153 Fig. 5.14 medidores de flujo masico Micro Motion Elite ------------------------------------------------------------- - 169 Fig. 5.15 Medidor de corte de agua Roxar LC/HC ---------------------------------------------------------------------- - 183 Fig.5.16 Computador de flujo modelo S600 marca DANIEL --------------------------------------------------------- - 212 Fig. 5.17 serie de responsabilidades adquiridas por la empresa operadora al momento de implementar un skid de medicin ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 214 Fig. 5.18 Punto propuesto para la toma de entrada del Skid de medicin -------------------------------------- - 219 Fig. 5.19 segmento de tubera que conecta la toma de entrada del sistema con la seccin de filtrado - 219 Fig.5.20 Esquema de seccin de filtrado --------------------------------------------------------------------------------- - 220 Fig. 5.21 esquema de arreglo tipo tubing para conmutacin de transmisor de presin en seccin de filtrado --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 221 Fig. 5.22 Filtro tipo cesta ----------------------------------------------------------------------------------------------------- - 221 Fig. 5.23 vista superior de multiple de entrada ------------------------------------------------------------------------- - 230 Fig. 5.24 vista lateral de arreglo tipo bandera de medidor coriolis ----------------------------------------------- - 231 -

X

Fig. 5.25 vista superior de arreglo de drenado del skid de medicin --------------------------------------------- - 232 Fig. 5.26 Medidor coriolis implementado en configuracin tipo bandera --------------------------------------- - 232 Fig.5.27 arreglo tubing implementado para la instalacin de transmisores de presin --------------------- - 233 Fig. 5.28 arreglo para instalacin de transmisor de temperatura ------------------------------------------------- - 234 Fig.5 29 vista lateral de arreglo para conexin a prover ------------------------------------------------------------- - 235 Fig.5.30 vista superior de segmento de salida de seccin de carreras ------------------------------------------- - 236 Fig.5.31 vista superior de arreglo para instalacin de medidor de corte de agua --------------------------- - 236 Fig. 5.32 diagrama de instrumentacin de seccin de medicin -------------------------------------------------- - 237 Fig.5.33 vista superior de carreras de medicin ------------------------------------------------------------------------ - 238 Fig. 5.34 vista superior de skid de medicin ----------------------------------------------------------------------------- - 239 Fig. 5.35 vista frontal de skid de medicin ------------------------------------------------------------------------------- - 239 Fig. 5.36 vistas laterales de secciones de skid de medicin --------------------------------------------------------- - 240 Fig.5.37 Arquitectura de skid de medicin ------------------------------------------------------------------------------- - 242 Fig.5.38 diagrama de control de skid de medicin -------------------------------------------------------------------- - 243 Fig.5.39 vista superior de conexiones elctricas del skid de medicin -------------------------------------------- - 250 Fig. 5.40 vista lateral de conexiones elctricas del skid de medicin --------------------------------------------- - 250 Fig. 5.41 vista frontal de conexiones elctricas del skid de medicin --------------------------------------------- - 251 Fig.5.42 vista superior de lozas de fundacin para seccin de medida y seccin de filtrado --------------- - 258 Fig.5.43 vista lateral de loza de fundacin para seccin de filtrado ---------------------------------------------- - 258 Fig.5.44 vista lateral de loza de fundacin para seccin de medicin -------------------------------------------- - 258 Fig.5.45 vista frontal de lozas de fundacin para seccin de medicin y filtrado ----------------------------- - 259 Fig.5.46 vista superior de caseta de alojamiento de computador de flujo y unidades de energa -------- - 261 Fig.5.47 vista lateral de caseta de alojamiento de computador de flujo y unidades de energa ---------- - 262 Fig.5.48 vista frontal de caseta de alojamiento de computador de flujo y unidades de energa ---------- - 262 Fig.5.49 caseta para computador de flujo instalada en estacin de BARED-5 -------------------------------- - 263 Fig.5.50 vista superior tanquilla de drenaje ----------------------------------------------------------------------------- - 267 Fig. 5.51 vista lateral de tanquilla de drenaje -------------------------------------------------------------------------- - 267 Fig. 5.52 esquema de seccin VERIF_OP del programa de control realizado en DFB ------------------------ - 272 Fig.5.53 diagrama interno del DFB PASTILLA --------------------------------------------------------------------------- - 273 Fig. 5.54 diagrama interno de DFB SWITCH ----------------------------------------------------------------------------- - 274 Fig. 5.55 esquema interno de DFB SW_BACK --------------------------------------------------------------------------- - 275 Fig. 5.56 esquema interno de DFB TIMER -------------------------------------------------------------------------------- - 276 Fig. 5.57 lgica para la activacin de la carrera spare --------------------------------------------------------------- - 277 Fig. 5.58 lgica para la activacion de regreso de carrera ------------------------------------------------------------ - 278 Fig. 5.59 esquema inter de DFB ACTIVE ---------------------------------------------------------------------------------- - 279 Fig. 5.60 esquema interno de DFB BACK_COR -------------------------------------------------------------------------- - 280 Fig.5.61 lgica para la conmutacin de vlvulas de apertura de carreras -------------------------------------- - 280 Fig. 5.62 lgica para la conmutacin de vlvulas de vaciado de medidores coriolis ------------------------- - 281 Fig.5.63 esquema interno de DFB ACT_VAL ----------------------------------------------------------------------------- - 282 Fig.5.64 esquema interno de DFB RETARDO ---------------------------------------------------------------------------- - 283 Fig.5.65 lgica para la conmutacin de vlvulas de entrada y salida -------------------------------------------- - 284 Fig.5.66 lgica para la conmutacin de las vlvulas de drenado para los coriolis ---------------------------- - 284 Fig. 5.67 logica para la conmutacin de vlvulas para carrera spare. ------------------------------------------- - 285 Fig.5.68 ventana principal del software WindowMaker ------------------------------------------------------------- - 287 Fig.5.69 ventana de definicin de tagnames ---------------------------------------------------------------------------- - 287 Fig. 5.70 entorno grafico para variables de entrada ------------------------------------------------------------------ - 290 Fig. 5.71 ventana de configuracin de parmetros de figura ------------------------------------------------------ - 291 Fig.5.72 ventana de configuracin de los touch links ----------------------------------------------------------------- - 292 Fig.5.73 ventana de conguracion de la propiedad fill color --------------------------------------------------------- - 293 Fig.5.73 ventana de configuracin de value dsplay ------------------------------------------------------------------- - 293 Fig.5.74 ventana de configuracin del atributo blink ----------------------------------------------------------------- - 294 Fig.5.75 representacin grafica de variables de salida --------------------------------------------------------------- - 295 Fig.5.76 ventana de desarrollo de scripts de aplicacin -------------------------------------------------------------- - 297 -

XI

Fig. 5.77 simulacin de reemplazo de carrera en seccin de programa VERIF_OP --------------------------- - 301 Fig.5.78 simulacin de falla en carrera 1 en seccin de programa LOGICA_CONTROL ---------------------- - 302 Fig.5.79 simulacin de falla en carrera 1 para seccin REVISAR_PAR -------------------------------------------- - 302 Fig.5.80 simulacin de falla en carrera 1 para seccin ACTIVACION --------------------------------------------- - 303 Fig. 5.81 simulacin de condicion de OVERFLOW para seccin VERIF_OP -------------------------------------- - 304 Fig. 5.82 simulacin de condicion de OVERFLOW para seccin LOGICA_CONTROL -------------------------- - 304 Fig.5.83 simulacin de retorno de la condicin OVERFLOW -------------------------------------------------------- - 305 Fig.5.84 simulacin de la activacion de vlvulas de coriolis en la seccin REVISION_PAR ------------------ - 306 Fig. 5.85 simulacin de la activacion de coriolis en seccin ACTIVACION --------------------------------------- - 307 Fig.5.86 simulacion de la condicion de alerta por sobreflujo ------------------------------------------------------- - 308 Fig 5.87 simulacion de condicion de falla en multiples carreras --------------------------------------------------- - 309 -

XII

INDICE DE TABLAS

Tabla 3.1 clasificacion de PLC en funcion de sus especificaciones tecnicas -------------------------------------- - 65 Tabla 5.1 Coordenadas de la ubicacin propuesta para el skid de medicion ----------------------------------- - 106 Tabla 5.2 Matriz de comparacin de atributos ------------------------------------------------------------------------- - 113 Tabla 5.3 Matriz de comparacin para atributo A (Desempeo) -------------------------------------------------- - 113 Tabla 5.4 Matriz de comparacin para atributo B (Diseo, resistencia y fortaleza) -------------------------- - 114 Tabla 5.5 Matriz de comparacin para atributo C (Soporte tcnico) --------------------------------------------- - 114 Tabla 5.6 Matriz de comparacin para atributo D (Certificaciones) ---------------------------------------------- - 115 Tabla 5.7 Fabricantes y equipos involucrados en el proceso de seleccion --------------------------------------- - 115 Tabla 5.8 Matriz de comparacin para sub-atributo A.1 (Exactitud) --------------------------------------------- - 116 Tabla 5.9 Matriz de comparacin para sub-atributo A.2 (Rango de medida) ---------------------------------- - 116 Tabla 5.10 Matriz de comparacin para sub-atributo A.3 (Sensibilidad) ---------------------------------------- - 116 Tabla 5.11 Matriz de comparacin para sub-atributo A.4 (Caractersticas extras) --------------------------- - 116 Tabla 5.13 Matriz de comparacin para sub-atributo B.2 (Resistencia a los elementos) ------------------- - 117 Tabla 5.14 Matriz de comparacin para sub-atributo B.3 (Valores mximos de presin de trabajo) --- - 117 Tabla 5.15 Matriz de comparacin para sub-atributo B.4 (Valores mximos de temperatura de trabajo) --- 118 Tabla 5.16 Matriz de comparacin para sub-atributo B.5 (Resistencia a vibraciones) ---------------------- - 118 Tabla 5.17 Matriz de comparacin para bus-atributo B.6 (Vida til del equipo) ------------------------------ - 118 Tabla 5.18 Matriz de comparacin para sub-atributo C.1 (Presencia mundial) ------------------------------- - 119 Tabla 5.19 Matriz de comparacin para sub-atributo C.2 (Presencia nacional) ------------------------------- - 119 Tabla 5.20 Matriz de comparacin para sub-atributo C.3 (Presencia regional) ------------------------------- - 119 Tabla 5.21 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.1 (Certificacin ISO9000) ------------------------ - 120 Tabla 5.22 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.2 (Certificacin NEMA) -------------------------- - 120 Tabla 5.23 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.3 (certificacin Clase I, Div. 2) ----------------- - 120 Tabla 5.24 Matriz de resultados para el atributo A ------------------------------------------------------------------- - 121 Tabla 5.25 Matriz de resultados para el atributo B ------------------------------------------------------------------- - 121 Tabla 5.26 Matriz de resultados para el atributo C ------------------------------------------------------------------- - 121 Tabla 5.27 Matriz de resultados para el atributo D ------------------------------------------------------------------- - 121 Tabla 5.28 Matriz de resultados totales ---------------------------------------------------------------------------------- - 122 Tabla 5.29 Matriz de comparacin de atributos ----------------------------------------------------------------------- - 123 Tabla 5.30 matriz de comparacin para atributo A (instalacin y mantenimiento) -------------------------- - 124 Tabla 5.31 Matriz de comparacin para atributo B (desempeo)------------------------------------------------- - 124 Tabla 5.32 Matriz de comparacin para atributo C (conectividad) ----------------------------------------------- - 125 Tabla 5.33 Matriz de comparacin para el atributo C (diseo, fortaleza y resistencia) --------------------- - 125 Tabla 5.34 Matriz de comparacin para atributo E (soporte tcnico) -------------------------------------------- - 126 Tabla 5.35 Matriz de comparacin para atributo F (certificaciones) --------------------------------------------- - 126 Tabla 5.36 fabricantes y equipos involucrados en el proceso de seleccin del transmisor de presion --- - 126 Tabla 5.37 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.1 (complejidad del montaje) ------------------- - 127 Tabla 5.38 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.2 (complejidad de la calibracin) ------------- - 127 Tabla 5.39 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.3 (duracion de la calibracin) ----------------- - 127 Tabla 5.40 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.4 (vida til) ----------------------------------------- - 128 Tabla 5.41 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.1 (exactitud) --------------------------------------- - 128 Tabla 5.42 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.2 (rango de medida) ---------------------------- - 128 Tabla 5.43 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.3 (sensibilidad) ------------------------------------ - 129 Tabla 5.44 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.4 (margen de error) ------------------------------ - 129 Tabla 5.45 Matriz de comparacin para sub-atributo C.1 (protocolos soportados) ------------------------- - 129 -

XIII

Tabla 5.46 Matriz de comparacin para el sub-atributo C.2 (diagnostico remoto) -------------------------- - 130 Tabla 5.48 Matriz de comparacin para el sub-atributo C.4 (claves de acceso para el acceso a la configuracin del --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 130 Tabla 5.49 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.1 (materiales usados en la construccin) -- - 131 Tabla 5.50 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.2 (resistencia a condiciones ambientales) - 131 Tabla 5.51 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.3 (valores mximos de trabajo) -------------- - 131 Tabla 5.52 Matriz de comparacin para el atributo D.4 (proteccin contra radiofrecuencias) ----------- - 131 Tabla 5.53 Matriz de comparacin para el atributo D.5 (proteccin contra interferencias electromagnticas)------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 132 Tabla 5.54 Matriz de comparacin para el atributo D.6 (estabilidad frente a vibraciones) --------------- - 132 Tabla 5.55 Matriz de comparacin para el atributo D.7 (resistencia a impacto) ----------------------------- - 132 Tabla 5.56 Matriz de comparacin para el atributo E.1 (presencia mundial) --------------------------------- - 133 Tabla 5.57 Matriz de comparacin para el atributo E.2 (presencia nacional) --------------------------------- - 133 Tabla 5.58 Matriz de comparacin para el atributo E.3 (presencia regional) --------------------------------- - 133 Tabla 5.59 Matriz de comparacin para el atributo F.1 (certificacin ISO9000)------------------------------ - 133 Tabla 5.60 Matriz de comparacin para el atributo F.2 (certificacin Clase I, Div. 1) ----------------------- - 134 Tabla 5.61 Matriz de resultados para el atributo A ------------------------------------------------------------------- - 134 Tabla 5.62 Matriz de resultados para el atributo B ------------------------------------------------------------------- - 134 Tabla 5.623Matriz de resultados para el atributo C ------------------------------------------------------------------ - 134 Tabla 5.64 Matriz de resultados para el atributo D ------------------------------------------------------------------- - 135 Tabla 5.65 Matriz de resultados para el atributo E-------------------------------------------------------------------- - 135 Tabla 5.66 Matriz de resultados para el atributo F -------------------------------------------------------------------- - 135 Tabla 5.67 Matriz de resultados totales ---------------------------------------------------------------------------------- - 135 Tabla 5.68 Matriz de comparacin de atributos ----------------------------------------------------------------------- - 137 Tabla 5.69 Matriz de comparacin para los sub-atributos de A -------------------------------------------------- - 137 Tabla 5.70 Matriz de comparacin para los sub-atributos de B --------------------------------------------------- - 138 Tabla 5.71 Matriz de comparacin para los sub-atributos de C--------------------------------------------------- - 138 Tabla 5.72 tecnologas involucradas en el proceso de seleccin del medidor de temperatura ----------- - 138 Tabla 5.73 Matriz de comparacin para sub-atributo A.1 (complejidad del sistema) ---------------------- - 139 Tabla 5.74 Matriz de comparacin para sub-atributo A.2 (dificultad de la calibracin) ------------------- - 139 Tabla 5.75 Matriz de comparacin para sub-atributo A.3 (tiempo de vida til) ------------------------------ - 139 Tabla 5.76 Matriz de comparacin para sub-atributo B.1 (exactitud) ------------------------------------------ - 139 Tabla 5.77 Matriz de comparacin para sub-atributo B.2 (rango de medicin) ------------------------------ - 139 Tabla 5.78 Matriz de comparacin para sub-atributo B.3 (sensibilidad) --------------------------------------- - 140 Tabla 5.79 Matriz de comparacin para sub-atributo B.4 (tiempo de respuesta)---------------------------- - 140 Tabla 5.80 Matriz de comparacin para sub-atributo C.1 (materiales usados en la construccin) ----- - 140 Tabla 5.81 Matriz de comparacin para sub-atributo C.2 (resistencia a las condiciones ambientales) - 140 Tabla 5.82 Matriz de comparacin para sub-atributo C.3 (valores mximos de trabajo) ------------------ - 140 Tabla 5.83 Matriz de resultados para atributo A ---------------------------------------------------------------------- - 141 Tabla 5.84 Matriz de resultados para atributo B ---------------------------------------------------------------------- - 141 Tabla 5.85 Matriz de resultados para atributo C----------------------------------------------------------------------- - 141 Tabla 5.86 Matriz de resultados totales ---------------------------------------------------------------------------------- - 141 Tabla 5.87 Matriz de comparacin de atributos ----------------------------------------------------------------------- - 142 Tabla 5.88 Matriz de comparacin de sub-atributos de A ----------------------------------------------------------- - 143 Tabla 5.89 Matriz de comparacin de sub-atributos de B ----------------------------------------------------------- - 143 Tabla 5.90 Matriz de comparacin de sub-atributos de C ----------------------------------------------------------- - 144 Tabla 5.92 Matriz de comparacin de sub-atributos de E ----------------------------------------------------------- - 145 Tabla 5.93 Matriz de comparacin de sub-atributos de F ----------------------------------------------------------- - 145 Tabla 5.94 fabricantes y equipos involucrados en la seleccin del transmisor de temperatura ----------- - 146 Tabla 5.95 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.1 (complejidad del montaje)------------------- - 146 Tabla 5.96 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.2 (complejidad de la calibracin) ------------- - 146 Tabla 5.97 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.3 (duracin de la calibracin) ----------------- - 146 Tabla 5.98 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.4 (vida til del dispositivo) --------------------- - 147 -

XIV

Tabla 5.99 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.1 (numero de canales) -------------------------- - 147 Tabla 5.100 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.2 (exactitud de la muestra) ------------------- - 147 Tabla 5.101 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.3 (opciones de sensor disponibles) --------- - 147 Tabla 5.102 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.4 (mximo error agregado a la medicin) - 147 Tabla 5.103 Matriz de comparacin para el sub-atributo C.1 (protocolos disponibles) -------------------- - 148 Tabla 5.104 Matriz de comparacin para el sub-atributo C.2 (diagnostico remoto) ------------------------ - 148 Tabla 5.105 Matriz de comparacin para el sub-atributo C.3 (monitoreo remoto)-------------------------- - 148 Tabla 5.106 Matriz de comparacin para el sub-atributo C.4 (existencia de perfiles de acceso para la - 148 Tabla 5.107 Matriz de comparacin para sub-atributo D.1 (materiales usados en la construccin del dispositivo) ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 149 Tabla 5.108 Matriz de comparacin para sub-atributo D.2 (resistencia a condiciones ambientales) -- - 149 Tabla 5.109 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.3 (valores mximos de trabajo) ------------- - 149 Tabla 5.110 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.4 (proteccin contra radiofrecuencias) --- - 149 Tabla 5.111 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.5 (proteccin contra interferencias electromagnticas)------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 149 Tabla 5.112 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.6 (proteccin contra vibraciones) --------- - 150 Tabla 5.113 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.7 (proteccin contra impactos) ------------- - 150 Tabla 5.114 Matriz de comparacin para el atributo E.1 (presencia mundial)-------------------------------- - 150 Tabla 5.115 Matriz de comparacin para el atributo E.2 (presencia nacional) ------------------------------- - 150 Tabla 5.116 Matriz de comparacin para el atributo E.3 (presencia en la zona) ----------------------------- - 150 Tabla 5.117 Matriz de comparacin para el atributo F.1 (certificacin ISO 9000) --------------------------- - 151 Tabla 5.118 Matriz de comparacin para el atributo F.2 (certificacin CLASE I, DIV 2) -------------------- - 151 Tabla 5.119 Matriz de resultados para el atributo A------------------------------------------------------------------ - 151 Tabla 5.120 Matriz de resultados para el atributo B ------------------------------------------------------------------ - 151 Tabla 5.121 Matriz de resultados para el atributo C ------------------------------------------------------------------ - 152 Tabla 5.122 Matriz de resultados para el atributo D ----------------------------------------------------------------- - 152 Tabla 5.123 Matriz de resultados para el atributo E ------------------------------------------------------------------ - 152 Tabla 5.124 Matriz de resultados para el atributo F ------------------------------------------------------------------ - 152 Tabla 5.125 Matriz de resultados totales -------------------------------------------------------------------------------- - 153 Tabla 5.126 Matriz de comparacin de atributos --------------------------------------------------------------------- - 154 Tabla 5.127 Matriz de comparacin de sub-atributos de A --------------------------------------------------------- - 155 Tabla 5.128 Matriz de comparacin de sub-atributos de B --------------------------------------------------------- - 156 Tabla 5.129 Matriz de comparacin de sub-atributos de C --------------------------------------------------------- - 156 Tabla 5.130 Matriz de comparacin de sub-atributos de D --------------------------------------------------------- - 157 Tabla 5.131 Matriz de comparacin de sub-atributos de E --------------------------------------------------------- - 157 Tabla 5.132 Matriz de comparacin de sub-atributos de F --------------------------------------------------------- - 157 Tabla 5.133 Matriz de comparacin de sub-atributos de G --------------------------------------------------------- - 158 Tabla 5.135 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.1 (material del tubo de flujo) ---------------- - 158 Tabla 5.136 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.2 (material del alojamiento del sensor) --- - 158 Tabla 5.137 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.3 (material del alojamiento de la electrnica de medida) --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 159 Tabla 5.138 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.4 (presin mxima soportada por los tubos de medida) --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 159 Tabla 5.139 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.5 (presin mxima soportada para el alojamiento) --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 159 Tabla 5.140 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.6 (temperatura mxima de trabajo del sensor) 159 Tabla 5.141 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.7 (temperatura mxima de trabajo de la electrnica)----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 159 Tabla 5.142 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.8 (resistencia a vibraciones) ----------------- - 160 Tabla 5.143 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.9 (resistencia a sacudidas) ------------------- - 160 Tabla 5.144 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.10 (resistencia a interferencias electromagnticas)------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 160 -

XV

Tabla 5.145 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.11 (soporte de variacin del voltaje de alimentacin {+/-25%}) ------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 160 Tabla 5.146 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.12 (proteccin contra anomalas elctricas) --- 160 Tabla 5.147 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.1 (sensibilidad) ---------------------------------- - 161 Tabla 5.148 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.2 (estabilidad del cero) ------------------------ - 161 Tabla 5.149 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.3 (precisin de caudal) ------------------------ - 161 Tabla 5.150 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.4 (repetibilidad del caudal) ------------------- - 161 Tabla 5.151 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.5 (valor nominal de caudal) ------------------ - 161 Tabla 5.152 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.6 (valor mximo del caudal) ----------------- - 162 Tabla 5.153 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.7 (valor mnimo del caudal) ------------------ - 162 Tabla 5.154 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.8 (precisin de densidad) --------------------- - 162 Tabla 5.155 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.9 (repetibilidad de densidad) ---------------- - 162 Tabla 5.156 Matriz para el sub-atributo B.10 (precisin de temperatura) -------------------------------------- - 162 Tabla 5.157 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.11 (repetibilidad de temperatura) --------- - 163 Tabla 5.158 Matriz de comparacin para el sub-atributo C.1 (protocolos de comunicacin de datos soportados) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 163 Tabla 5.159 Matriz de comparacin para el sub-atributo C.2 (protocolos de comunicacin de variables soportados) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 163 Tabla 5.160 Matriz de comparacin para el sub-atributo C.3 (capacidad de diagnostico remoto) ------ - 163 Tabla 5.161 Matriz de comparacin para el sub-atributo C.4 (capacidad de monitoreo remoto) ------- - 163 Tabla 5.162 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.1 (numero de salidas analgicas) ----------- - 164 Tabla 5.163 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.2 (numero de salidas digitales) -------------- - 164 Tabla 5.164 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.3 (interfaz de muestreo de datos) ---------- - 164 Tabla 5.165 Matriz de comparacin para el sub-atributo E.1 (opciones de muestra, tabulacin y almacenamiento ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 164 Tabla 5.166 Matriz de comparacin para el sub-atributo E.2 (contingencia por errores de hardware, software o proceso) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 165 Tabla 5.167 Matriz de comparacin para el sub-atributo E.3 (capacidad de pruebas fuera de linea) -- - 165 Tabla 5.168 Matriz de comparacin para el sub-atributo E.4 (capacidad de configuracin de alarmas) - 165 Tabla 5.169 Matriz de comparacin para el sub-atributo F.1 (presencia mundial) -------------------------- - 165 Tabla 5.170 Matriz de comparacin para el sub-atributo F.2 (presencia nacional) -------------------------- - 165 Tabla 5.171 Matriz de comparacin para el sub-atributo F.3 (presencia regional)--------------------------- - 166 Tabla 5.172 Matriz de comparacin para el sub-atributo G.1 (certificacin Clase I, Div. 2) ---------------- - 166 Tabla 5.173 Matriz de comparacin para el sub-atributo G.2 (certificacin de calculo por tablas API) - 166 Tabla 5.174 Matriz de comparacin para el sub-atributo G.3 (certificacin NEMA) ------------------------- - 166 Tabla 5.175 Matriz de resultados para el atributo A------------------------------------------------------------------ - 167 Tabla 5.176 Matriz de resultados para el atributo B ------------------------------------------------------------------ - 167 Tabla 5.177 Matriz de resultados para el atributo C ------------------------------------------------------------------ - 167 Tabla 5.178 Matriz de resultados para el atributo D ----------------------------------------------------------------- - 168 Tabla 5.179 Matriz de resultados para el atributo E ------------------------------------------------------------------ - 168 Tabla 5.180 Matriz de resultados para el atributo F ------------------------------------------------------------------ - 168 Tabla 5.181 Matriz de resultados para el atributo G ----------------------------------------------------------------- - 168 Tabla 5.182 Matriz de resultados totales -------------------------------------------------------------------------------- - 169 Tabla 5.183 Matriz de comparacin de atributos --------------------------------------------------------------------- - 170 Tabla 5.184 Matriz de comparacin de sub-atributos de A --------------------------------------------------------- - 171 Tabla 5.185 Matriz de comparacin de sub-atributos de B --------------------------------------------------------- - 171 Tabla 5.186 Matriz de comparacin para atributo C ----------------------------------------------------------------- - 172 Tabla 5.187 Matriz de comparacin de atributo D -------------------------------------------------------------------- - 173 Tabla 5.188 Matriz de comparacin de atributo E -------------------------------------------------------------------- - 173 Tabla 5.189 Matriz de comparacin de atributo F -------------------------------------------------------------------- - 174 Tabla 5.190 Fabricantes y equipos involucrados en la seleccin del medidor de corte de agua ---------- - 174 -

XVI

Tabla 5.191 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.1 (materiales usados en la construccin)- - 174 Tabla 5.192 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.2 (resistencia a los factores ambientales) - 174 Tabla 5.193 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.3 (valores mximos de trabajo) ------------- - 175 Tabla 5.194 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.4 (resistencia a vibraciones) ----------------- - 175 Tabla 5.195 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.5 (resistencia a impactos) -------------------- - 175 Tabla 5.196 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.6 (proteccin contra radiofrecuencias) --- - 175 Tabla 5.197 Matriz de comparacin para el sub-atributo A.7 (proteccin contra interferencias electromagnticas)------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 175 Tabla 5.198 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.1 (complejidad y opciones de instalacin) - 176 Tabla 5.199 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.2 (complejidad de calibracin) -------------- - 176 Tabla 5.200 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.3 (periodo de duracin de la calibracin) - 176 Tabla 5.201 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.4 (reporte automtico de fallas) ------------ - 176 Tabla 5.202 Matriz de comparacin para el sub-atributo B.5 (vida til del equipo) ------------------------ - 176 Tabla 5.203 Matriz de comparacin para el sub-atributo C.1 (protocolos soportados) -------------------- - 177 Tabla 5.204 Matriz de comparacin para el sub-atributo C.2 (capacidad de diagnostico remoto) ----- - 177 Tabla 5.205 Matriz de comparacin para el atributo C.3 (capacidad de monitoreo remoto) ------------- - 177 Tabla 5.206 Matriz de comparacin para el sub-atributo C.4 (numero de puertos analgicos)---------- - 177 Tabla 5.207 Matriz de comparacin para el sub-atributo C.5 (numero de puertos digitales)------------- - 177 Tabla 5.208 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.1 (exactitud) ------------------------------------- - 178 Tabla 5.209 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.2 (repetibilidad) --------------------------------- - 178 Tabla 5.210 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.3 (margen de error) ---------------------------- - 178 Tabla 5.211 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.4 (resolucin) ------------------------------------ - 178 Tabla 5.212 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.5 (temperatura mxima de trabajo) ------ - 178 Tabla 5.213 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.6 (rango de medida) --------------------------- - 178 Tabla 5.214 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.7 (rango de salinidad) ------------------------- - 179 Tabla 5.215 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.8 (sensibilidad) ---------------------------------- - 179 Tabla 5.216 Matriz de comparacin para el sub-atributo D.9 (tiempo de respuesta)----------------------- - 179 Tabla 5.217 Matriz de comparacin para el sub-atributo E.1 (presencia mundial) -------------------------- - 179 Tabla 5.218 Matriz de comparacin para el sub-atributo E.2 (presencia nacional) ------------------------- - 179 Tabla 5.219 Matriz de comparacin para el sub-atributo E.3 (presencia regional) -------------------------- - 180 Tabla 5.220 Matriz de comparacin para el sub-atributo F.1 (certificacin ISO 9000) --------------------- - 180 Tabla 5.221 Matriz de comparacin para el sub-atributo F.2 (certificacin Clase I, Div.1) ---------------- - 180 Tabla 5.222 Matriz de comparacin para el sub-atributo F.3 (certificacin NEMA) ------------------------- - 180 Tabla 5.223 Matriz de resultado para el atributo A ------------------------------------------------------------------- - 181 Tabla 5.224 Matriz de resultados para el atributo B ------------------------------------------------------------------ - 181 Tabla 5.225 Matriz de resultados para el atributo C ------------------------------------------------------------------ - 181 Tabla 5.226 Matriz de resultados para el atributo D ----------------------------------------------------------------- - 182 Tabla 5.227 Matriz de resultados para el atributo E ------------------------------------------------------------------ - 182 Tabla 5.228 Matriz de resultados para el atributo F ------------------------------------------------------------------ - 182 Tabla 5.229 Matriz de resultados totales -------------------------------------------------------------------------------- - 183 Tabla 5.230 Matriz de comparacin de atributos --------------------------------------------------------------------- - 184 Tabla 5.231 Matriz de comparacin de sub-atributos de A --------------------------------------------------------- - 185 Tabla 5.232 Matriz de comparacin de sub-atributos de B --------------------------------------------------------- - 186 Tabla 5.233 Matriz de comparacin para atributo C ----------------------------------------------------------------- - 186 Tabla 5.234 Matriz de comparacin para atributo D ----------------------------------------------------------------- - 187 Tabla 5.235 Matriz de comparacin para atributo E ----------------------------------------------------------------- - 188 Tabla 5.236 Matriz de comparacin para atributo F ----------------------------------------------------------------- - 188 Tabla 5.237 Matriz de comparacin de atributo G -------------------------------------------------------------------- - 189 Tabla 5.238 Matriz de comparacin de atributo H -------------------------------------------------------------------- - 189 Tabla 5.239 Fabricantes y productos involucrados en el proceso de seleccin del computador de flujo - 190 Tabla 5.240 Matriz de comparacin para sub-atributo A.1 (proteccin contra cortocircuitos) ----------- - 190 Tabla 5.241 Matriz de comparacin de sub-atributo A.2 (proteccin contra picos de voltaje) ------------ - 190 Tabla 5.242 Matriz de comparacin de sub-atributo A.3 (soporte de ambientes polvorientos) ---------- - 191 -

XVII

Tabla 5.343 Matriz de comparacin de sub-atributo A.4 (soporte para altas temperaturas de operacin) -- 191 Tabla 5.244 Matriz de comparacin de sub-atributo A.5 (soporte para interferencias electromagnticas) -- 191 Tabla 5.245 Matriz de comparacin para sub-atributo A.6 (proteccin para interferencias por radiofrecuencia) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 192 Tabla 5.246 Matriz de comparacin para sub-atributo A.7 (soporte para ambientes corrosivos) ------- - 192 Tabla 5.247 Matriz de comparacin para sub-atributo A.8 (soporte de vibraciones) ------------------------ - 192 Tabla 5.248 Matriz de comparacin para sub-atributo A.9 (soporte de choques mecanicos) ------------- - 193 Tabla 5.249 Matriz de comparacin para sub-atributo A.10 (acabado con revestimiento) ---------------- - 193 Tabla 5.251 Matriz de comparacin para sub-atributo A.11 (soporte de variacin de fuente de alimentacin {+/-25%})------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 193 Tabla 5.251 Matriz de comparacin para sub-atributo A.12 (aislamiento ptico y/o galvanico de las E/S) -- 194 Tabla 5.252 Matriz de comparacin para sub-atributo A.13 (aislamiento ptico y/o galvanico de los buses de comunicacin) --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 194 Tabla 5.253 Matriz de comparacin para sub-atributo A.14 (separacin de los CPU y E/S redundantes en un mismo chasis) --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 194 Tabla 5.254 Matriz de comparacin para sub-atributo A.15 (inexistencia de jumpers de configuracin) - 195 Tabla 5.255 Matriz de comparacin para sub-atributo B.1 (reemplazo plug & play en CPU y E/S) ----- - 195 Tabla 5.256 Matriz de comparacin para sub-atributo B.2 (reemplazo en caliente de CPU y E/S sin afectar el desempeo del dispositivo) ----------------------------------------------------------------------------------------------- - 195 Tabla 5.257 Matriz de comparacin para sub-atributo B.3 (auto-configuracin de mdulos reemplazados en caliente) ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 196 Tabla 5.258 Matriz de comparacin para sub-atributo B.4 (autocalibracion de modulos E/S analgicos) --- 196 Tabla 5.259 Matriz de comparacin para sub-atributo B.5 (reporte de fallas) -------------------------------- - 196 Tabla 5.260 Matriz de comparacin para sub-atributo C.1 (procesador con puerto de diagnostico integrado) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 197 Tabla 5.261 Matriz de comparacin para sub-atributo C.2 (buses de comunicacin redundantes) ----- - 197 Tabla 5.262 Matriz de comparacin para sub-atributo C.3 (comunicacin bajo protocolo modbus {minimo }) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 197 Tabla 5.263 Matriz de comparacin para sub-atributo C.4 (capacidad de comunicacin Ethernet mediante TCP/IP)----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 198 Tabla 5.264 Matriz de comparacin para sub-atributo D.1 (Capacidad del procesador) ------------------- - 198 Tabla 5.265 Matriz de comparacin para sub-atributo D.2 (capacidad de la memoria) -------------------- - 198 Tabla 5.266 Matriz de comparacin para sub-atributo D.3 (mdulos de entradas analgicas) ---------- - 199 Tabla 5.267 Matriz de comparacin para sub-atributos D.4 (proteccin por fusibles electrnicos) ---- - 199 Tabla 5.268 Matriz de comparacin para sub-atributos D.5 (capacidad de expansin) -------------------- - 199 Tabla 5.269 Matriz de comparacin para sub-atributos E.1 (capacidad de acceso a la programacin y configuracin por medio de software) ------------------------------------------------------------------------------------ - 200 Tabla 5.270 Matriz de comparacin para sub-atributos E.2 (capacidad de configuracin de alarmas) - 200 Tabla 5.271 Matriz de comparacin para sub-atributo E.3 (capacidad de simulacin fuera de lnea) -- - 200 Tabla 5.272 Matriz de comparacin para sub-atributo E.4 (modificacin y descarga de modificaciones en lnea) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 201 Tabla 5.273 Matriz de comparacin para sub-atributo E.5 (watchdog interno) ------------------------------ - 201 Tabla 5.274 Matriz de comparacin para sub-atributo E.6 (diagnsticos disponibles como variables de programacin) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 201 Tabla 5.275 Matriz de comparacin para sub-atributo E.7 (interfaz grafica amigable) -------------------- - 202 Tabla 5.276 Matriz de comparacin para sub-atributo E.8 (compatibilidad con Windows NT 4.0 o superior) --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 202 -

XVIII

Tabla 5.277 Matriz de comparacin para sub-atributo E.9 (manejo de claves de acceso a programacin) - 202 Tabla 5.278 Matriz de comparacin para sub-atributo E.10 (manejo de claves de acceso a las libreras) --- 203 Tabla 5.279 Matriz de comparacin para sub-atributo E.11 (existencia de firewalls) ---------------------- - 203 Tabla 5.280 Matriz de comparacin para sub-atributo E.12 (existencia de perfil administrador con privilegios de configuracin)------------------------------------------------------------------------------------------------- - 203 Tabla 5.281 Matriz de comparacin para sub-atributo E.13 (proteccin contra escritura en memoria)- 204 Tabla 5.282 Matriz de comparacin para sub-atributo F.1 (tolerancia a fallos implementados por hardware) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 204 Tabla 5.283 Matriz de comparacin para sub-atributo F.2 (tolerancia a fallos implementados por software) --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 204 Tabla 5.284 Matriz de comparacin para sub-atributo F.3 (regin de contencin a fallos) ---------------- - 205 Tabla 5.285 Matriz de comparacin para sub-atributo F.4 (reloj sincronizado tolerante a fallos) ------- - 205 Tabla 5.286 Matriz de comparacin para sub-atributo F.5 (vulnerabilidad a fallas inferior al 0.25%) -- - 205 Tabla 5.287 Matriz de comparacin para el sub-atributo G.1 (presencia nacional)-------------------------- - 206 Tabla 5.288 Matriz de comparacin para el sub-atributo G.2 (presencia mundial) -------------------------- - 206 Tabla 5.289 Matriz de comparacin para el sub-atributo G.3 (calibracin del instrumento realizado por la empresa) -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 206 Tabla 5.290 Matriz de comparacin para el sub-atributo G.4 (garantia de calibracin)-------------------- - 207 Tabla 5.291 Matriz de comparacin para el sub-atributo G.5 (presencia regional) -------------------------- - 207 Tabla 5.292 Matriz de comparacin para sub-atributo H.1 (certificacin de calculo mediante estndar API)207 Tabla 5.293 Matriz de comparacin para sub-atributo H.2 (certificacin ISO9000) ------------------------- - 208 Tabla 5.294 Matriz de comparacin para sub-atributo H.3 (certificacin Clase I, Div. 2) ------------------- - 208 Tabla 5.295 Matriz de resultados para atributo A --------------------------------------------------------------------- - 209 Tabla 5.296 Matriz de resultados para atributo B --------------------------------------------------------------------- - 209 Tabla 5.297 Matriz de resultados para atributo C --------------------------------------------------------------------- - 209 Tabla 5.298 Matriz de resultado para atributo D ---------------------------------------------------------------------- - 210 Tabla 5.299 Matriz de resultados para atributo E --------------------------------------------------------------------- - 210 Tabla 5.300 Matriz de resultados para atributo F --------------------------------------------------------------------- - 210 Tabla 5.301 Matriz de resultados para atributo G -------------------------------------------------------------------- - 211 Tabla 5.302 Matriz de resultados para atributo H--------------------------------------------------------------------- - 211 Tabla 5.303 Matriz de resultados totales -------------------------------------------------------------------------------- - 211 Tabla 5.304 Instrumentos seleccionados para el diseo del skid de medicio ----------------------------------- - 212 Tabla 5.305 Conjunto de propiedades involucradas en el sistema de medida junto a los equipos encargados de la medicin y el uso de las medidas ------------------------------------------------------------------- - 242 Tabla 5.306 variables de entrada del sistema junto a su designacin identificadora ------------------------ - 270 Tabla 5.307 variables de salida del sistema junto a su designacin identificadora -------------------------- - 270 Tabla 5.308 variables de entrada y su definicin en la lgica del SCADA y del PLC --------------------------- - 288 Tabla 5.309 variables de salida y su definicin en la lgica del SCADA y del PLC ----------------------------- - 289 -

XIX

INTRODUCCION

La precisin y confiabilidad de los sistemas de medicin fiscal y transferencia de custodia son factores absolutamente imprescindibles para el buen funcionamiento de las actividades productivas de la industria petrolera ya que son la base para el correcto control y monitoreo de las diversas variables involucradas en ese proceso. Esto origino la presente investigacin que plantea el diseo de un sistema control y monitoreo automatizado para un skid de medicin fiscal y transferencia de custodia de crudo diluente a ser ubicado en el Centro Operativo Bare. El objetivo principal que se plantea realizar en este trabajo es el diseo de un sistema de con trol y monitoreo para un skid de medicin de crudo, para tal fin se sigue una metodologa de trabajo que inicia con el anlisis de las condiciones del proceso de fiscalizacin y transferencia de custodia de crudo diluente y de la normativa tcnica gubernamental que rige dicho proceso, esto, con la intencin de definir correctamente el proceso a controlar y establecer unas directrices a cumplir para el trabajo a realizar. Con esto se procede a seleccionar la localizacin y punto de conexin del sistema, los equipos e instrumentos a utilizar para el mismo y a realizar el diseo del skid, a fin de conocer todos los aspectos del sistema de manera que se pueda realizar un control eficiente. Finalmente con estos objetivos cumplidos se realiza el diseo de la lgica y de control y monitoreo la cual se encargara de gestionar el funcionamiento del equipo y se realizan una serie de simulaciones para validar el funcionamiento de la lgica implementada. la iniciativa para la realizacin de este proyecto surge de la necesidad existente de optimizar el proceso de medicin fiscal, incrementando la confiabilidad y autonoma del proceso.

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La estructura del presente informe comprende cinco captulos, en el capitulo I se presenta el problema de investigacin, los objetivos a lograr con la misma y la justificacin de su realizacin, el capitulo II presenta las generalidades de la empresa, el capitulo III se compone por los antecedentes y las bases tericas tomadas en cuenta durante la investigacin, el capitulo IV presenta los aspectos referidos al marco metodolgico, tipo de estudio, el diseo de la investigacin, los instrumentos de recoleccin de datos y se explicarn los procedimientos seguidos para el diseo planteado, el capitulo V detalla el desarrollo de la investigacin presentada en funcin de los objetivos planteados y los resultados obtenidos.

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CAPTULO I EL PROBLEMA

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En este apartado se dar una vista general del rea donde se estar realizando la investigacin adems de una breve caracterizacin del proceso de produccin y las razones que originan el problema de investigacin.

Una de las mayores preocupaciones del hombre a travs de su historia ha sido la obtencin y el aprovechamiento de la energa, bsqueda que lo ha llevado a utilizar diversas tecnologas, las cuales dependen de diferentes fuentes de energa para su funcionamiento. Uno de los avances tecnolgicos que mas impacto ha tenido ha sido el motor de combustin interna, el cual fue el catalizador para el inicio de lo que se conoce como la revolucin industrial del siglo XX.

Este hecho origin la explotacin masiva de los combustibles fsiles para alimentar la gran demanda existente de combustible tanto para industrias como para el consumidor particular, y Venezuela con su alta concentracin de petrleo bajo su suelo se convirti en uno de los principales pases exportadores de petrleo del mundo.

En el proceso de obtencin del petrleo hay una metodologa que se debe seguir para hacerlo de manera eficiente y ptima que se realiza en dependencia del tipo de crudo que este en el yacimiento, es decir, de los grados API que este posea, entindase por grado API un estndar de clasificacin del petrleo que se basa en el nivel de viscosidad del mismo.

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En la empresa Petrleos De Venezuela S.A. (PDVSA) Dto. San Tome se efecta la extraccin de crudo las clases que han sido definidas como Liviano, Mediano, Pesado y Extra-pesado, dicha clasificacin se realiza en funcin de la gravedad API del crudo en cuestin y el criterio usado es el sealado a continuacin: Crudo liviano o ligero: es aquel que tiene una gravedad API mayor a los 33,1o API. Crudo medio o mediano: es aquel cuya gravedad API se encuentra entre los 22,3o y los 33,1o API. Crudo pesado: de define asi al crudo que tiene una gravedad API comprendida entre los 10o y 22,3o API Crudo extra-pesado: esta definicin se aplica al crudo que cuenta con una gravedad API menor a los 10o API. En el organigrama de la Gerencia de Produccin, la unidad de Extrapesado es una de las ms importantes del Dto. San Tome; esto es debido a que una gran proporcin del crudo que se extrae en la zona entra en esta categora. El rea de trabajo de esta unidad comprende los campos Bare, Arecuna y Caria los cuales abarcan un rea de 1.192 Km2 en la zona sur del estado Anzotegui y es responsable de aproximadamente un 48% de la produccin del Distrito. El proceso productivo del crudo extrapesado sigue una serie de pasos, entre los que se encuentran la ubicacin del yacimiento, la eleccin del tipo de pozo a implementar, el mtodo de perforacin y extraccin a usar. Adems de los factores previamente mencionados, cuando se trabaja con crudo extrapesado debe tenerse presente la aplicacin de un mtodo para incrementar su gravedad API y de ese modo posibilitar su extraccin y transporte, este objetivo puede lograrse de diferentes maneras, ya sea con la inyeccin de vapor al pozo, la aplicacin de nafta o la aplicacin de diluente. En los campos Arecuna, Bare y Caria se extrae un crudo cuya gravedad API est comprendida entre unos 8o-12o API, la metodologa usada para incrementar la gravedad API en estos campos es la inyeccin de diluente, este mtodo consiste en mezclar el crudo existente en el pozo con crudo de una gravedad

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API comprendida entre los 25o-26o API para obtener una mezcla de 16o API la cual es considerada ptima para su transporte. En vista de la gran importancia que tiene la aplicacin de diluente en el manejo del crudo de baja gravedad API surge un concepto conocido como medicin fiscal, esta denominacin es aplicada cuando se trata con sistemas de medida cuyos estndares de desempeo son establecidos por medio de un organismo gubernamental que exige una determinada calidad en las medidas efectuadas, sabiendo esto es de vital importancia que los sistemas de medida que sean implementados cumplan con dichas normas, por lo que la seleccin de sus componentes es de vital importancia. Las estaciones de inyeccin deben contar con sistemas de fiscalizacin que presenten un desempeo ptimo y que adems sean capaces de ofrecer la mayor cantidad posible de parmetros y valores de control y supervisin posibles para asegurarle al operador de la estacin un panorama detallado de las condiciones del flujo de diluente que esta siendo transferido a fin de que pueda efectuar las acciones correspondientes en caso de una contingencia de manera rpida y efectiva. Los sistemas de fiscalizacin se componen de una serie de carreras o lazos de medida los cuales cuentan con una serie de dispositivos y equipos que se usan para medir la calidad y la cantidad del crudo que fluye a travs del punto de fiscalizacin. En funcin del estado del proceso y de los instrumentos de medida se deben habilitar o deshabilitar algunas carreras de medicin, ya sea que se requieren carreras adicionales para posibilitar el manejo de un incremento en el flujo o que debe deshabilitarse alguna en especfico para su mantenimiento. Con el objetivo de incrementar la eficiencia de este proceso en la mayor medida posible, esta investigacin se plantea el diseo de un sistema de control y monitoreo automatizado de un skid de medicin, el cual se encargara de gestionar la apertura y cierre de las carreras de medicin que forman el skid de medicin de manera automatizada, adems de posibilitar el monitoreo del estado del sistema mediante la conexin con SCADA. Para la realizacin de esto, se efectuaran todas las fases del proceso de medida, desde la caracterizacin del

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proceso, pasando por el diseo del skid, para finalmente en funcin de las caractersticas del skid diseado se determinar la lgica de control ms apropiada para el objetivo planteado

1.2 OBJETIVOS Esta seccin contempla la exposicin del objetivo general de la investigacin y de la serie de objetivos especficos que deben ser cumplidos para un eficiente logro del primero. 1.2.1 OBJETIVO GENERAL Disear de un sistema de control y monitoreo automatizado para un skid de fiscalizacin y transferencia de custodia de crudo diluente

1.2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS Analizar las condiciones y caractersticas del proceso de fiscalizacin y transferencia de crudo diluente a fin de definir los lineamientos a seguir para el diseo planteado Analizar la normativa tcnica para la fiscalizacin de hidrocarburos lquidos Definir y seleccionar la ubicacin geogrfica y punto de ubicacin que proporcionen las condiciones optimas de desempeo Efectuar la seleccin de los componentes e instrumentos a utilizar para la medicin de las variables a monitorear basndose en un estudio tecnico de las alternativas disponibles Elaborar el diseo de la unidad de medida de cantidad y calidad de crudo siguiendo los parmetros definidos a los largo de la investigacin Disear la lgica de control que gestionara el funcionamiento del sistema de medida

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Realizar el software que permitir el monitoreo mediante SCADA del sistema de control Validar mediante simulaciones el funcionamiento del sistema de control y monitoreo automatizado

1.3 ALCANCE Este apartado define el rea de accin planteado para con la serie de actividades involucradas en la investigacin. Este trabajo de investigacin comprende todas las facetas del proceso de diseo del sistema de fiscalizacin y transferencia de custodia de crudo diluente, estas comprenden el anlisis del proceso en si, la seleccin de los equipos a utilizar en funcin de sus caractersticas tcnicas y su relacin costo/beneficio y el acoplamiento correcto de las mismas al momento de iniciar las labores de diseo en si.

1.4 LIMITACIONES A continuacin se presentan los diversos factores existentes que pudieran representar una limitante o impedimento durante la elaboracin de la siguiente investigacin. Entre las diversas limitaciones que podran surgir durante la realizacin del proyecto deberan mencionarse factores como la falta de recursos para el traslado a campo, lo cual limitara enormemente el acceso a los equipos para efectuar pruebas, la dificultad para concertar reuniones con el personal capaz de proporcionar la informacin necesaria en funcin de su horario y obligaciones laborales, adems, debe tenerse presente que como se estarn analizando una gran variedad de instrumentos de diversas marcas, puede no contarse con la documentacin necesaria para efectuar un anlisis a profundidad de todas las capacidades de los mismos.

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1.5 JUSTIFICACIN Esta seccin tiene como objetivo exponer las razones que dan validez a la realizacin del mencionado proyecto. El proceso de medicin de calidad y cantidad de crudo es extremadamente importante para el proceso productivo del petrleo y sus derivados, por esto es necesario que la instrumentacin utilizada para tal propsito sea de las mas altas especificaciones y ofrezca una confiabilidad de operacin y desempeo fuera de toda duda. Este proyecto propone una importante mejora en lo que es la confiabilidad de operacin ya que disminuye las fallas de contabilizacin por causa de desperfectos en algn equipo, y le imprime al equipo un mayor grado de adaptabilidad a posibles cambios en las condiciones de proceso.

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CAPITULO II

MARCO EMPRESARIAL Este capitulo tiene como propsito dar brindar una visin general de la corporacin como un todo, tomando en cuenta aspectos como su historia, su visin empresarial y su organizacin interna.

2.1 DESCRIPCION DE LA EMPRESA Petrleos de Venezuela Sociedad Annima (PDVSA) es la corporacin estatal de la Repblica Bolivariana de Venezuela que se encarga de la extraccin, produccin, manufactura, transporte y mercadeo de los hidrocarburos, de manera eficiente, segura, rentable, transparente y comprometida con la proteccin ambiental; con el fin ultimo de motorizar el desarrollo armnico de la nacin, afianzar el uso soberano de los recursos, potenciar el desarrollo endgeno y propiciar una existencia digna y provechosa para el pueblo venezolano. La corporacin estatal, creada el 30 de agosto de 1975, por medio de la Ley Orgnica que reserva al Estado la industria y el comercio de los hidrocarburos, cuenta con trabajadores comprometidos con la soberana energtica y el deber de agregar el mayor valor posible al recurso petrolero, guiados por los principios de unidad de comando, trabajo en equipo, colaboracin espontanea y uso eficiente de los recursos. PDVSA persigue la mayor efectividad en el mbito de la gestin comunicacional, a travs de la divulgacin oportuna y efectiva de aquellos aspectos relevantes para el inters del pueblo venezolano, con el fin de facilitar el ejercicio efectivo de la contralora social.

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La transparencia y rendicin de cuentas tambin constituyen un valor fundamental para PDVSA. En concordancia con este principio, la actuacin del directorio, la alta gerencia y los trabajadores en general obedece a los mandatos de la sobriedad, humildad, apego a los preceptos morales y administracin sana y no ostentosa de los recursos propios y de la corporacin. PDVSA desarrolla sus actividades a travs de sus filiales, as como tambin, con la participacin en asociaciones con compaas locales y extranjeras; estas ultimas sujetas a leyes y regulaciones diferentes. Las operaciones que se realizan incluyen: Exploracin, produccin y mejoramiento del crudo y gas natural. Exploracin y produccin de gas natural de recursos de costa afuera, incluyendo la posibilidad para la exportacin de lquidos de gas natural (LGN). Refinacin, mercadeo, transporte de crudo y productos refinados, y el procesamiento, mercadeo y transporte de gas natural. Las reservas nacionales de petrleo y gas natural y las operaciones de exploracin, produccin y mejoramiento estn localizadas solo en Venezuela, mientras que las operaciones de refinacin, mercadeo y transporte se encuentran localizadas en diversos puntos de Venezuela, el Caribe, Suramrica, Norteamrica, Europa y Asia. Las diferentes actividades realizadas por la corporacin se encuentran estructuradas en 5 reas geogrficas: Occidente, Oriente, Centro Sur, Faja Petrolfera del Orinoco y Costa Afuera, con el fin de manejar sus operaciones aguas arriba que incluyen las actividades de: exploracin, produccin, y mejoramiento de crudo extrapesado. CVP, filial de PDVSA asumi el control de las actividades de todas las Empresas Mixtas y las licencias de gas natural Costa Afuera. Las operaciones Aguas Abajo incluyen: Refinacin y mercadeo de productos en Venezuela bajo la marca PDV

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Refinacin y mercadeo de crudo y productos en el mercado internacional. Dichos productos se comercializan en las regiones orientales y del medio oeste de los Estados Unidos bajo la marca CITGO. Negocios en el Caribe, principalmente, a travs de la refinera Isla y operacin de terminales de almacenamiento a travs de BOPEC en Bonaire, Bulembay en Curazao, y BORCO (en proceso de venta) en Las Bahamas. Asimismo PDVSA a travs de su filial PDV Caribe es duea de una planta de Gas Licuado de Petrleo (GLP) en St. Vincent Negocios de refinacin en los Estados Unidos de Amrica a travs de ocho refineras de las cuales cinco son propiedad de CITGO: Lake Charles, Corpus Christi, Lemont, Paulsboro, Savannah y una participacin de 50% en Chalmette, Hovensa, y una unidad de destilacin de petrleo en vacio y de coque llamada Merey Sweeny. Negocios de refinacin en Europa a travs de su participacin en ocho refineras: Gelsenkirchen, Schwedt, Neustadt, Karlsruhe, Nynashamn, Gothenburg, Dundee y Eastham. Conduccin de actividades de transporte martimo, a travs de su

diseño de sistema de control y monitoreo para skid de medicion de crudo

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