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MEJORAS EN LA EFICIENCIA DE OPERACIÓN DE LOS
TURBOCOMPRESORES DE GAS RESIDUAL D4-11.0303 Y
D4-12.0302 DE LA PLANTA EXTRACCIÓN SANTA BÁRBARA,
EDO. MONAGAS, VENEZUELA
Autores:
Joel LÓPEZ
Supervisor Turbomáquinas PESB
Norberth FROISSART Suptte. de Turbomáquinas Monagas GGPG Franklin GÚZMAN Gerente de Turbomáquinas GGPG Ramón TAYUPO Gerente de Mantenimiento Mayor GGPG. XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 CONTENIDO
OBJETIVO
INTRODUCCIÓN
SITUACIÓN ACTUAL
SELECCIÓN DE TECNOLOGÍA
EQUIPO SELECCIONADO E INSTALADO
RESULTADOS OBTENIDOS
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 OBJETIVO
Dar a conocer las experiencias y logros alcanzados por la
Gerencia de Mantenimiento Mayor, adscrita a la Gerencia
de Procesamiento de Gas – PDVSA GAS, con el
reemplazo de los barriles (Bundles) a los compresores
BCL-408, en la Planta de Extracción Santa Bárbara.
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 NUEVA ESPARTA
JOSE
SUCRE
INTRODUCCIÓN
JUSEPÍN
MONAGAS
SANTA
BÁRBARA
GUÁRICO
ANZOÁTEGUI
DELTA AMACURO
SAN JOAQUÍN
Procesamiento de Gas Oriente
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 PLANTA DE EXTRACCIÓN SANTA BÁRBARA
TRENES DE
EXTRACCIÓN:
(400 MMPCND c/u)
CAPACIDAD:
MMPCND GAS
MBD LGN
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 SITUACIÓN ACTUAL
La Planta de Extracción Santa Bárbara, posee (4) turbocompresores de gas residual TAG
D4-11.0302/0303 y D4-12.0302/0303 con las siguiente características:
TURBINA
PGT-10
COMPRESOR
BCL-408
Potencia ISO (HP)
14.000,00
Capacidad (LBH)
320480
Tipo de Compresor
AXIAL
Nº de etapas Comp.
17,00
Nº de etapas Turbina
4,00
Velocidad eje HP (rpm)
10.800,00
Velocidad eje LP (rpm)
7.900,00
Tipo de Combustible
GAS
Sentido de Rotación
Anti-horario
Presión de Descarga (PSIA)
1255
Velocidad Normal (RPM)
10390
Potencia Abs. (HP)
10390
Max. Velocidad Continua
8295
Primera Critica (RPM)
4900
N/P JOB
1101123
Año
1992
Serial
10962
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 SITUACIÓN ACTUAL
TREN B
TREN A
175
D4-11.0302
1200
157
PSI
MMPCND
D4-11.0302
350
MMPCND174,7
D4-11.0303
161,1
D4-11.0303
D4-12.0302
350
MMPCND
157,0
D4-12.0303
173,9
D4-12.0303
173,9
MMPCND
MMPCND
Control de
Temperatura
1200
PSI
MMPCND
MMPCND
161,1
D4-12.0302
Disminución
del Manejo
Perdida de
Producción
Generar acciones
factibles para
incrementar la capacidad
de manejo de los
compresores, con el uso
de nuevas tecnologías
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 PÉRDIDA DE PRODUCCIÓN
La afectación promedio por esta causa es de aproximadamente 5 MMPCSD por los
trenes A y B aproximadamente dejándose de producir 520 BPD por cada tren, con
una pérdida de oportunidad del dinero alrededor de 6.6 MM$/ año por tren.
PÉRDIDAS ECONÓMICAS.
Barriles de LGN
Costo de Barril ($)
Bs.F/$
Bs.F/Día
520
35
6.30
114.660
TOTAL ANUAL POR TREN
Bs.
$
41.850.900,00
6.643.000,00
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 EQUIPO NATURAL DE TRABAJO (ENT)
TURBOMAQUINAS
INGENIERIA DE MANTENIMIENTO
OPERACIONES
INGENIERIA DE PROCESOS
FABRICANTE
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 ANÁLISIS DE SITUACIÓN
SISTEMA DE GAS
RESIDUAL
EFICIENCIA DEL
TURBOCOMPRESOR
REUNIÓN PDVSA FABRICANTE
NUEVAS
TECNOLOGÍAS
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 TECNOLOGÍA SELECCIONADA
REEMPLAZO DE LA
TURBINA A GAS POR UNA
DE MAYOR POTENCIA
REEMPLAZO DE BUNDLE
(BARRIL) DE COMPRESORES
CENTRÍFUGOS
TIEMPO DE
FABRICACIÓN
+
PROCURA
18 Meses
15 Meses (Con posibilidad de
reducción a 8 meses)
TIEMPO DE
INSTALACIÓN
50 Días x Turbina
10 Días x Compresor
LIMITACIONES
•  Requiere Mayor Asistencia
Técnica
INVERSIÓN
ESTIMADA
44 MM de Dólares
x Turbina
PROPUESTA
•  NO requiere modificaciones
estructurales.
2,84 MM de Dólares
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 EQUIPO SELECCIONADO E INSTALADO
CARACTERÍSTICAS DE BARRIL BCL-406
Mejor diseño en
todos los
componentes del
estator
Nuevo Impeler,
mayor flujo,
mejor
eficiencia.
Mejor
aerodinámica
Voluta de descarga
con mayor
eficiencia.
No requiere
reemplazo de
Carcasa
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 EQUIPO SELECCIONADO E INSTALADO
DISEÑO DE NUEVO IMPULSOR
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 EQUIPO SELECCIONADO E INSTALADO
NUEVOS METODOS DE FABRICACIÓN DEL IMPULSOR
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 EQUIPO SELECCIONADO E INSTALADO
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
BARRIL
BCL-408
NUEVO BARRIL
BCL-406
Flujo (MMSCFD)
161,10
174,7
Peso Molecular
19,29
19,03-20,04
Presión de Entrada (PSIA)
492
497,10
Temperatura de Entrada (°F)
69
83
Presión de Descarga (PSIA)
1.255
1.188,90
226
223
Velocidad (100%-7900 RPM)
7.810
7.900 APROX.
Potencia Absorbida (HP)
10.390
9.100
Eficiencia Politropica (%)
76,3
82
DATA SHEET
Temperatura de Descarga (°F)
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 06:50 a.m.
06:20 a.m.
05:50 a.m.
05:20 a.m.
04:50 a.m.
04:20 a.m.
03:50 a.m.
92,00
03:20 a.m.
02:50 a.m.
02:20 a.m.
01:50 a.m.
01:20 a.m.
12:50 a.m.
12:20 a.m.
11:50 p.m.
11:20 p.m.
10:50 p.m.
10:20 p.m.
09:50 p.m.
09:20 p.m.
06:05 p.m.
05:35 p.m.
04:50 p.m.
04:20 p.m.
02:45 p.m.
01:45 p.m.
01:15 p.m.
12:40 p.m.
12:00 p.m.
% Carga
11:30 a.m.
11:00 a.m.
10:30 a.m.
10:00 a.m.
09:30 a.m.
09:00 a.m.
08:30 a.m.
08:00 a.m.
07:30 a.m.
07:00 a.m.
PARÁMETROS EN TURBINA
RESULTADOS OBTENIDOS
COMPARACIÓN % CARGA UNIDAD D4-11.0303
101,00
100,00
99,00
98,00
97,00
96,00
95,00
94,00
93,00
% DE CARGA ANTES
% DE CARGA DESPUES
91,00
Tiempo (Hrs)
RESULTADOS OBTENIDOS
PARÁMETROS EN TURBINA
COMPARACIÓN CONTROL DE TEMP. UNIDAD D4-11.0303
Temp. (F)
955,00
950,00
945,00
940,00
935,00
930,00
925,00
920,00
915,00
CONTROL DE TEMP ANTES
910,00
CONTROL DE TEMP. DESPUES
905,00
CONTROL DE TEMP.
06:30 a.m.
05:55 a.m.
05:20 a.m.
04:45 a.m.
04:10 a.m.
03:35 a.m.
03:00 a.m.
02:25 a.m.
01:50 a.m.
01:15 a.m.
12:40 a.m.
12:05 a.m.
11:30 p.m.
10:55 p.m.
10:20 p.m.
09:45 p.m.
06:25 p.m.
05:50 p.m.
05:05 p.m.
04:25 p.m.
02:45 p.m.
01:40 p.m.
01:05 p.m.
12:20 p.m.
11:40 a.m.
11:05 a.m.
10:30 a.m.
09:55 a.m.
09:20 a.m.
08:45 a.m.
08:10 a.m.
07:35 a.m.
07:00 a.m.
900,00
Tiempo (Hrs)
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 RESULTADOS OBTENIDOS
Comportamiento del Manejo del TREN A
MANEJO (MMPCD)
450
400
350
JUNIO 2014
DICIEMBRE 2014
FEBRERO 2015
300
04:48
09:36
14:24
19:12
00:00
04:48
09:36
14:24
19:12
00:00
Horas
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 04:48
Gas
CONCLUSIONES
ü  La turbina solo entra 5 horas del día en control de temperatura, comparándolo
con las 24 horas que permanecía en este modo de operación, manteniendo el
manejo con un mínimo impacto en la carga (1 %).
ü  Se restableció las condiciones de diseño del manejo del compresor centrifugo
promediando aproximadamente 174,5 MMPCSD.
ü  Con las condiciones actuales de la planta se están produciendo 258 BPD LGN
adicionales a la producción que normalmente se reportaba.
ü  La recuperación de la inversión es de 184 días aproximadamente, en función
del costo actual del barril de LGN.
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 RESULTADOS OBTENIDOS
•  Incremento de la producción de 258 BLS/Día.
INVERSIÓN
Bundle BCL-406
7.826.000,00 Bs.
Asistencia Técnica General Electric
744.563,10 Bs.
Asistencia Técnica CCC
476.020,60 Bs.
Servicios contratado
Total
1.429.169,84 Bs.
10.475.753,54 Bs
Estimando un costo del Bls de LGN de 35$/Bls.
Con las condiciones actuales de GPM y Recobro, se estima 184 días de producción
aproximados para recuperar la inversión realizada de 10.475.753,54 Bs.
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 Gas
RECOMENDACIONES
ü  Realizar reunión con General Electric, para retroalimentar los parámetros
reportados hasta ahora y revisar la posibilidad de mejorar el diseño del barril
BCL-406, con el objetivo que la turbina a gas opere fuera del control de
temperatura en las horas picos.
ü  Iniciar un estudio de ingeniería con el fabricante para mejorar la eficiencia
de la caseta de filtros con un nuevo diseño, esto en función de que la
turbina a gas trabaje fuera del control de temperatura.
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015 Gas
GRACIAS POR SU
ATENCIÓN
XXI Convención Internacional y X Exhibición Industrial del Gas -­‐ AVPG 2015