3.1-HLV-CENAM

1

1

Heinz Luchsinger

Medición de Hidrocarburos

2

Contenido

1. Medidores de Caudal para hidrocarburos líquido

2. Distribución y Medición de Productos Petrolíferos

3. Sistemas de Medición

4. Trazabilidada) Trazabilidad interna del Cenamb) Trazabilidad en las Mediciones de

Hidrocarburos Refinados en Pemex -Refinación

5. Laboratorios de Flujo y Volumen

2

3

�Medidor Tipo Ultrasónico:• Medición de productos problemáticos (C.O.P.E.,Crudos, etc.)

�Medidor Másico Tipo Coriolis:• Medición de C.O.P.E. (C.F.E.)

• Medición de LPG y Petroquímicos

�Medidor Tipo Turbina:• Patín de calibración de autotanques• Sistema de llenado de auto-y buque-tanques• Sistemas de medición en ductos

�Medidor de Desplazamiento Positivo:• Medidor maestro para la calibración en campo

• Patín de descarga de autotanques

• Patín de llenado y ductos de LPG

• Patín de llenado y ductos de C.O.P.E.

Introducción

4

Medidores másicos instalados en campo

3

5

Ultrasónico instalado en campo

6

Que es lo que queremos de un medidor:

�Repetible.

�Reproducible con baja frecuencia de calibración.

�Comportamiento lineal.

• Sin partes en movimiento.

�Insensible al perfil de velocidad. (distorsiones de perfil causadas por la instalación hidráulica o la viscosidad y densidad del fluido)

• No debería generar alteración al perfil de velocidad.

• Sin caída de presión

Introducción

4

7

Repetibilidad de una turbina

1,00282

1,00283

1,00284

1,00285

1,00286

1,00287

factor individual del medidor

±± ±±0,04%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

C O R R I D A S C O N C E C U T I V A S

Factor de Calibración

8

Reproducibilidad de una turbina

1,00085

1,00135

1,00185

1,00235

1,00285

1,00335

Ene

Feb

Marzo

Abril

Mayo

Junio

Julio

Ago

Sept

Oct

Nov D

ic

±± ±±0,1%

factor promedio del medidor

Historial del Factor de Calibración

5

9

CARTA DE CONTROL MEDIDOR MAESTRO TIPO D.P.

Producto: Pemex Diesel

0.9925

0.9930

0.9935

0.9940

0.9945

0.9950

0.9955

0 500 1000 1500 2000

Flujo L/min

Factor a 20ºC

Limites

± 0,06 %

2003

2004

2001

2002

1999

2000

1998

Historial del Factor de Calibración

10

Error [%]

10 20 30 100 %90

F l u j o v o l u m é t r i c o , [ % ]

A: comportamiento lineal

A

B: comportamiento no lineal

sección de comportamiento lineal

BB

C: interpolación lineal

Comportamiento de un medidor

6

11

Reynolds > 4 000 (turbulento)

Reynolds entre 2 000 y 4 000 (transición)

Reynolds < 2 000 (laminar)

Perfil de Velocidad

12

• El perfil de velocidad del fluido depende del número

de Reynolds.

υη

ρ DvDvrr

==Re

donde: D: diámetro del tubo, [m]ρρρρ: densidad del fluido [kg/m, 3]ηηηη: viscosidad dinámica del fluido, [Pa·s]

υυυυ: viscosidad cinemática , [m²/s]: velocidad del fluido, [m/s]v

r

viscosas fuerzas

inerciales fuerzas=

Perfil de Velocidad

7

13

Perfiles de velocidad después de un codo a 90º, para diferentes longitudes de tubería aguas abajo del accesorio.

20 Daguas abajo

5 D aguas abajo

Perfil de Velocidad

14

ETOILE

MITSUBISHIAGA/ASME

AGA ISO Bundle tubes

Acondicionador de flujo

8

15

Océano Pacífico

Refinería

Ducto

TAD

Boya

Actual punto de exportación de crudo

Futuro punto de exportation

MADERO

CAYO ARCAS

DOS BOCAS

PAJARITOS

Producción y Distribución

Golfo de México

16

Expo

rtac

ión

Punto de Transferenciade Custodia

Refinería

Explotación

Distribución de Crudo

9

17

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

-0.1

-0.2

-0.3

-0.4

0.5

Des

viac

ión

[%]

Ene Feb Marzo Abril Mayo Junio Julio Ago Sept Oct Nov Dic

Comparativo de una transferencia de custodia de petróleo crudo

Historial de medición de crudo

18

Terminal Eléctrica

TADTAD

Terminal de Almacenamiento y

Distribución

Punto de Transferenciade Custodia

Distribución de Productos Refinados

10

19

12 309 km de Ductos

Ductos para:

Productos Refinados: 7 673 km

Petróleo Crudo: 4 115 km

Combustóleo: 185 km

Petroquímicos: 336 km


20

LOCALIZACIÓN Cantidad Capacidad de Almacenamiento

Valle de México: 4 173 936 m3

Centro: 15 306 296 m3

Norte: 19 449 549 m3

Este: 20 635 411 m3

Sur y Sureste: 16 250 771 m3

Total 1 815 963 m3

74 Terminales


11

21

Reynosa

Nuevo laredo

Sabinas

Monclova

Gomez p.

Parral

Avalos

Cd. Juarez

Durango

Zacatecas

Aguascalientes

Rosarito

Mexicali

Nogales

Magdalena

Hermosillo

Guaymas

Cd.Obregon

Navojoa

Topolobampo

Guamuchil

La paz

Culiacan

Mazatlan

Tepic

Zapopan

El castillo

Manzanillo

Colima

Lazaro c.

Tehuacan

Puebla

Cuautla

Cuernavaca

Iguala

Acapulco

Poza

rica

Perote

Xalapa

Escamela

Veracruz

Tierra Blanca

Minatitlan

Pajaritos

Villahermosa

Campeche

Merida

Tuxtla Gtz.

Tapachula

Salina cruz

Oaxaca

Añil

S.J. Ixhuatepéc

Azcapotzalco

Barranca

Tula

Irapuato

Toluca

Querétaro

Celaya

Salamanca

Pachuca

Leon

Zamora

Morelia

Uruapan

Más de 900 patines de medición instalados, para el llenado y la descarga de autos- y carros tanque.


22

TemperaturaDensidad

MasaPATRON NACIONAL

DE VOLUMENINCERTIDUMBRE: ± 3,5 mL

± 0,007 %

50 LPATRON SECUNDARIOINCERTIDUMBRE: ± 7 mL

± 0,014 %

500 L

PATRON DE TRABAJOINCERTIDUMBRE: ± 80 mL

± 0,016 %

PATRON VIAJEROINCERTIDUMBRE:

±540 mL, ±120 mL y ±22 mL

(±0,018 %, ±0,024 %, ±0,044 %)

Cadena de Trazabilidad, CENAM

12

23

Patrón de TransferenciaIncertidumbre: ~ ±0.02 %

(Cenam)

PROBADOR (Patrón de trabajo) Incertidumbre: ± 0.04 %

(Forma parte del Sistema de Medición en Ducto)

TURBINES EN DUCTOS Uncertainty: ± 0.10% - ± 0,25%

(PEMEX)

- Medición en Ductos

Cadena de Trazabilidad, PEMEX

24

Calibración de Probadores Convencionales, usando Patrones Volumétricos

Calibración de Probadores Compactos

13

25

Patrón de Transferencia Incertidumbre: ~ ±0.02 %

(Cenam)

Patín de CalibraciónIncertidumbre: ± 0.10 % a ± 0,15 %

(PEMEX)

Auto-tanqueIncertidumbre: ± 0.3 % a ± 0,5 %

Calibración de Patrones Volumétricos

26

[ ] [ ][ ]

)20(1

))20(1())20(1(2220 ,221120 ,11

20 ,

VV

LT

LTLTV

RRR

PPPPPPPP

R+−+

+−+++−+=

α

αα

ρ

ρρ

3 000L

P1

P2

PEMEX3080 L

T

R

100L


14

27


28

Patrón de Transferencia Incertidumbre: ~ ±0.02 %

(Cenam)Patines de llenado y descragaIncertidumbre: ± 0.10% a ± 0,15%

MEDIDOR MAESTROIncertidumbre:

± 0.03% a ± 0,04%(Cenam y Laborat.

secundarios)

Calibración de Patines

15

29

))20(1(

medidor del lectura

patrón elen volumen 20

LLV

m

sCKT

f±−+

==α

CENAM3000 L

TT

T

medidor maestro

patrón volumétrico

0 0 0 0

Calibración de Medidores Maestros

30

Calibración de Medidores Maestros

16

31

Incertidumbres: 0,10 % - 0,25 %

Cadena de Trazabilidad en PEMEX

32

Las Ventas de Pemex ExploraciLas Ventas de Pemex Exploracióón y Produccin y Produccióón ascendieron n ascendieron

durante el adurante el añño 2004 a o 2004 a 561 miles de millones de Pesos561 miles de millones de Pesos11..

Reducir el error de medición en un 0,2 %, representa al año:

1 122 millones de Pesos.

1Fuente: www.pep.pemex.com/Reporte Anual 2004

Impacto Económico

17

33

Medición de:

Pequeños flujos(agua, hidro-carburos, etc.)

DIVISIÓN DE FLUJO Y VOLUMEN

DIVISIÓN DE FLUJO Y VOLUMEN

CAUDAL DE

LIQUIDO

CAUDAL DE

LIQUIDOCAUDAL DE

GAS

CAUDAL DE

GASVOLUMENVOLUMEN VISCOSIDADVISCOSIDAD

Coordinador Científico

Grandes Flujos (agua)

Medición de:

Pequeños Flujos(Aire, Nitrógeno, Oxígeno, etc.)Grandes Flujos

Medición de:

Peq. volúmenes

Grandes vol.

LABORATORIOMÓVIL

LABORATORIOMÓVIL

Asistente Administrativo

Visc. cinemática

Visc. dinámica

Medición para Pemex Ref.

Centro Nacional de Metrología

L A B O R A T O R I O S

34

• Laboratorio de pequeños Volumenes (alcanze: 10 µL – 2 L)

Laboratorios

18

35

• Laboratorio de volumen (alcanze: 2L, 5L, 10L, 20L, 50L, 100L, 200L, 500L, 800L, 1 000L, 2 000 L, 3 000L y multiples de esos)

Laboratorios

36

• Laboratorio de Pequeños Flujos de Líquido(alcance: 0,04 L/min – 100 L/min)

Laboratorios

19

37

• Laboratorio de Flujo de Agua (alcanze: 100 L/min – 11 000 L/min)

Laboratorios

38

• Viscosidad 0,5 mm²/s - 100 000 mm²/s

Laboratorios

20

39

• Laboratorio de Flujo de Gas (0,05 L/min – 2 840 L/min)

Laboratorios

40

• Asesorías, Auditorias, Peritajes de Tercería, Dictámenes sobre la capacidad técnica, Capacitación, Caracterización de sistemas de Medición

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