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Traceado eléctrico para plataformas de petróleo y gas en alta mar

Acondicionamiento para el invierno
Proceso
Confort de las dependencias
Conclusión

El gas natural es valioso tanto como fuente limpia de energía así como materia prima química. Desde la exploración, a la distribución y ubicación para el uso final, el gas natural requiere de múltiples pasos de procesamiento. Estos pasos son necesarios para poder transportar el gas a través de largas distancias, recuperar componentes valiosos contenidos en las corrientes de gas y proporcionar los medios para la eliminación segura de los componentes tóxicos y nocivos para el medio ambiente contenidos en el mismo. La industria del petróleo y gas en alta mar supone grandes retos para las soluciones de traceado eléctrico, las cuales deben garantizar un proceso de trabajo seguro.Después de la producción, el gas se procesa en una plataforma o en una planta terrestre. Una vez que se han cumplido las especificaciones requeridas, las ventas o gas rico, se comprimen y son transportados por conductos para su posterior procesamiento en tierra o directamente al cliente.

En general, existen dos principales aplicaciones de traceado y tres niveles de protección en las industrias marítima y de alta mar para los buques que se localizan y operan en climas fríos o en la región ártica. Esto significa, en términos generales, que las soluciones de traceado eléctrico en aplicaciones de petróleo y gas en alta mar se pueden dividir en tres áreas.


1. Acondicionamiento para el invierno

Anti-hielo o escarcha en salidas de pasajeros, pasillos, escaleras y pasamanos. La formación de hielo es uno de los mayores problemas cuando se opera en regiones de clima frío. La formación de hielo por el rociado del agua de mar y la congelación atmosférica en las superficies de la plataforma, pasillos y escaleras pueden causar resbalones y caídas. Protección también contra el congelamiento de puertas y trampillas de evacuación. Los burletes congelados de las puertas podrían crear un riesgo de seguridad grave en caso de emergencia. La protección antihielo es necesaria en las áreas de almacenamiento, plataformas para helicópteros, persianas, pescantes para bote salvavidas y antenas de GPS y de comunicación con el fin de reducir riesgos de seguridad y garantizar la seguridad de las operaciones. La formación de hielo en las antenas puede afectar a las comunicaciones y al posicionamiento de la embarcación. La protección contra la congelación de las tuberías de agua es vital para la producción y para las tuberías de agua de proceso, fresca/ potable y las tuberías de aguas residuales así como para las tuberías utilizadas en la protección contra incendios.


2. Proceso

Esta segunda aplicación concierne a la protección de tuberías de proceso y equipos sometidos a climas fríos y árticos. Las aplicaciones de proceso y las características de los productos son también razones para el traceado eléctrico. Los productos viscosos necesitan ser calentados para su transporte. La formación de ceras (parafinas) puede tener lugar durante las fases de producción de petróleo y gas en algunos equipos (por ejemplo, separadores) en las plataformas de producción en alta mar. El traceado eléctrico puede evitar la formación de ceras e hidratos en separadores que podrían afectar al funcionamiento de los instrumentos y crear obstrucciones en las tuberías de proceso. Entre los equipos de procesamiento de petróleo y gas que requieren traceado eléctrico se encuentran los separadores de prueba, separadores de primera y segunda etapa, sistemas de levantamiento artificial por gas, compresores, módulos de levantamiento por gas, sistemas de gases combustibles y otros. Además de los equipos de procesado, estas áreas también requieren protección contra la congelación con propósitos de operación y seguridad en líneas de carga y descarga, líneas de retorno de vapor de gas, líneas de protección contra incendios, líneas de banda y de limpieza, líneas de combustible, tanques de almacenamiento y buques, líneas de limpieza de cubierta y de tanques, líneas de combustible y de goteo para la sala de máquinas, líneas de cruce, colectores y duchas de seguridad.

Particularmente las aplicaciones de mantenimiento de temperatura de proceso requieren un sistema de control que funcione correctamente. Mientras que la parte del traceado eléctrico puede considerarse el corazón de todo el sistema, es la parte del control y monitorización la que constituye el cerebro de la operación. Dado que el sistema de calefactado debe ser capaz de operar en todo momento, la redundancia debe estar incorporada con el fin de asegurar que si falla o se apaga cualquier parte del sistema, su reserva será capaz de tomar el relevo hasta que el modo de funcionamiento principal pueda ser reparado y restaurado.

Las preferencias de integración de datos, comunicación e interfaz de usuario también deben tenerse en cuenta al diseñar un sistema de control integrado. El sistema de control debe ser fácilmente accesible y, sin embargo, estar protegido contra el acceso no autorizado. El operador deberá tener la posibilidad de acceder a los parámetros clave a nivel local, mientras que el sistema tiene que ser capaz de transmitir datos a través de los principales protocolos de comunicación de datos aceptados por la industria.


3. Confort de las dependencias

En estas áreas, el mantenimiento de la temperatura del agua caliente y la protección contra heladas en tuberías de agua dulce juega un papel importante. Las tuberías de agua congeladas revientan y dañan el sistema de tuberías, lo cual impide garantizar un suministro fiable para el personal. Los tres niveles de aplicación del sistema de traceado eléctrico dependen de la temperatura ambiente, de las características del producto a baja temperatura y de la velocidad y dirección del viento. Por lo general, una región en caso teórico está alrededor de los -15 grados Celsius. La región fría está alrededor de los -30 grados Celsius y la región ártica está alrededor de los -45 grados Celsius. La recomendación DNV para la preparación básica del invierno es:

La capacidad de energía de calefactado para antihielo y descongelación no deberá ser inferior a:

Estos son los requisitos mínimos de potencia de calefactado. En casos individuales con temperaturas ambiente más bajas y/o velocidades de viento más elevadas, la pérdida de calor aumentará debido a la convección de aire, por lo que la potencia de calefacción deberá aumentarse correspondientemente.

Las superficies y sistemas de la superestructura del buque deben ser traceadas o descongeladas de acuerdo con el plan de acondicionamiento para el invierno, teniendo en cuenta: el área abierta de la cubierta, pasarelas , escaleras, zonas de la superestructura expuestas a la formación de hielo y barandillas. Las soluciones de traceado eléctrico de eltherm se emplean para prevenir la congelación en una serie de aplicaciones tales como: tuberías expuestas, ventilación del tanque, instrumentación, recirculación de válvulas industriales, descarga y drenaje en el mar. eltherm lleva a cabo el análisis de elementos finitos de simulación (FEA) en función de las condiciones ambientales para confirmar y verificar cada diseño. Todos los productos y soluciones deben estar generalmente certificados por los estándares del DNV - GL , ABS , BV , TUV , ATEX e IEC Ex y deben ser adecuados para aplicaciones ambientales duras y peligrosas en el sector naval y en instalaciones de petróleo y gas en alta mar.

Beispiel FEA: Umgebungstemperatur = -30°C, Raumtemperatur =15°C, Windgeschwindigkeit = 0
Modelo FEA: Temperatura ambiente = -30 °C, temp. Interior = 15 °C, Velocidad del viento = 0
Beispiel FEA: Umgebungstemperatur = -30°C, Raumtemperatur =15°C, Windgeschwindigkeit = 20 m/sec.
Modelo FEA: Temperatura ambiente = -30 °C, temp. interior = 15 °C, Velocidad del viento = 20 m/ s

Un diseño e implementación adecuados del sistema de traceado eléctrico en aplicaciones de petróleo y gas en alta mar son fundamentales para garantizar un funcionamiento seguro, fiable y eficiente. Existe una gran variedad de tipos y configuraciones de diseños de cables de calefactado disponible en el mercado, sin embargo, lo primordial es contar con un suministrador de traceado eléctrico especializado en la manufacturación de los productos adecuados y capaz de ofrecer siempre la mejor solución. Esta parte importante del proyecto de ingeniería no debe dejarse al azar, puesto que cualquier fallo en el sistema podría causar enormes costes y daños tanto al operador como al propietario de las instalaciones en alta mar. El severo ambiente al que estarán expuestos todos los componentes del sistema de calefactado también debe tenerse en cuenta, por lo que la selección y calidad de los materiales de los cables calefactores es fundamental para asegurar una larga vida útil.

El uso de herramientas de diseño avanzadas durante la fase de planificación, incluyendo el software de modelado multidimensional que ofrece el diseño óptimo y el análisis de fallos, son vitales para la implementación exitosa de un sistema fiable y eficiente a un costo razonable. El cable calefactor eltherm en combinación con el sistema de monitoreo y control, planificado y diseñado de forma individual, representa una excelente solución para un sistema de calefactado fiable y eficiente.


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