El gas natural está considerado comouno de los combustibles del futuro;el desarrollo y extracción de sus

yacimientos está en auge a nivel mundial;incluso en la producción petrolífera desem-peña el gas natural su papel. Las condicio-nes de producción en campo reclamantecnologías robustas, lo cual también afectaa los instrumentos de medida; una de lasdificultades existentes es el control delnivel de los depósitos de gas, en los queconviven presiones extremas y una bajadensidad del medio. Ello obliga a instalarun instrumento de medida enormementeresistente. WIKA suministra un diseño es-pecial patentado para cubrir dichos requi-sitos: un indicador de nivel con ojos debuey de vidrio fundido sobre metal.

Quinientos kilómetros mar adentrode la costa septentrional de Australia, enel mar de Timor, se extienden los yaci-mientos petrolíferos marinos de Lami-naria y Corallina. Ambos se descubrie-ron en la década de los noventa. Lamateria prima procedente de sus bol-sas se separa en una FPSO (unidad flo-tante de producción, almacenamientoy descarga) operada por un consorcioaustraliano. Estas plataformas flotantesse utilizan principalmente para explotarlos emplazamientos menos extensos;completada su misión en uno de ellos,se remolcan al siguiente emplazamiento.

En la zona de Laminaria y Cora-llina está fondeada la Northern Endea-vour, una plataforma de doble casco ydoscientos setenta y tres metros de es-lora que recibe petróleo y gas de variospozos a través de sus colectores. Tieneuna capacidad diaria de ciento ochentamil barriles y puede almacenar 1,4 mi-llones de barriles; el petróleo ‘bunque-rizado’ se bombea seguidamente a pe-

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Medida de nivel a alta presión sin riesgo de fugas

troleros que lo trasladan para su poste-rior procesamiento.

La monitorización de los nivelesen los depósitos de una FPSO planteavarias dificultades debido a la agresivi-dad de su entorno. KSR Kuebler, unaempresa del grupo WIKA, recibió elencargo de equipar la Northern Ende-avour con la instrumentación adecuada;este proyecto incluía los indicadoresde nivel de las derivaciones (bypass),fabricados en acero inoxidable DIN1.4529 (6Mo), de la familia de los in-oxidables súper dúplex. Este materialexhibe una resistencia excelente al aguamarina y garantiza una vida útil dehasta veinte años, correspondiéndosedicho periodo con el ciclo operativode una FPSO.

Versiones especiales parala medición de nivelen aplicaciones petrolíferasmarinas

Las tecnologías de medición paraplataformas de perforación no forman

parte de los artículos estándar de catá-logo; sin embargo, la mayor parte de losservicios se pueden cubrir con versio-nes especiales de estos modelos y mé-todos de medición. Así como tambiénlas aplicaciones para la producción pe-trolífera marina; en este caso, el indi-cador de nivel de la unidad de reinyec-ción de gas planteó un ‘hueso muy durode pelar’.

Durante la producción petrolífera,el crudo y el gas natural se captan jun-tos desde la profundidad; en muchoscasos, el gas simplemente se envía a laantorcha. Sin embargo, en una FPSO seutiliza para el proceso de recuperación;el gas se separa y se envía a la unidadde reinyección, donde se almacena pro-visionalmente y se inyecta de nuevo ala bolsa; esta técnica contribuye a laextracción, al forzar la salida del crudo,y permite reducir la potencia de bom-beo.

Para reinyectar el gas se aplicauna presión de trabajo de 315 bar;además, el medio en sí tiene una den-sidad baja; ello plantea un problema

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FPSO Northern Edeavour

ÇDieter Haegele

Product ManagerKSR KueblerGrupo WIKA

a la medición del nivel: este serviciono se puede resolver con ninguna ver-sión de los instrumentos existentes.Los indicadores magnéticos de flota-dor sí disponen de un alojamiento es-table, capaz de soportar una presión de315 bar; no obstante, el flotador paragas licuado debería ser muy ligero ypor lo tanto su durabilidad se veríalimitada. Con un indicador visual denivel se eliminaría el problema delflotador; el frontal de vidrio, sin em-bargo, sería totalmente incapaz de so-portar la presión ejercida.

Medición de nivel conindicadores ‘ojos de buey’

Dado que los sistemas de medi-ción por flotador quedaron absoluta-mente excluidos, las labores se centra-ron en proponer un tipo de indicadorvisual alternativo. La base de la solu-ción surgió de la tecnología naval: losojos de buey. En lugar de utilizar unfrontal de vidrio continuo, el indica-dor de nivel que se concibió está equi-pado con mirillas de vidrio fundidosobre metal; nos referimos aquí alMetaglas, introducido en el mercadopor la empresa Herberts Industrieglas,de Wuppertal, en la década de losochenta. Este sistema consta de unamirilla fundida sobre un anillo metá-lico, que elimina el sellado como fac-tor de riesgo ante aplicaciones a altapresión. Los distintos coeficientes di-latométricos del vidrio y el metal pro-ducen un estado homogéneo de ten-sión compresora sobre el cuerpo devidrio entero; así resulta que la miri-lla, en su conjunto, se comporta comoun material tenaz en el que un fallototal, como una rotura, queda en lapráctica descartado.

Para los ojos de buey de este indi-cador de nivel se emplea vidrio AR,basado en una fibra resistente a loscompuestos alcalinos, en lugar del vi-drio de borosilicato habitual. La fu-sión se realiza sobre anillos de Haste-lloy de alta resistencia. Todas lasmirillas de los ojos de buey tienen undiámetro de 22 milímetros y un espe-sor de 39 milímetros; se atornillan alcuerpo del indicador, fabricado a par-

adecuados para su aplicación a siste-mas de alta presión, además de a laproducción de gas. Sometidas a en-sayo, estas mirillas han presentadofracturas internas en el cuerpo de vi-drio a partir de 1.500 bar, sin produc-ción de fugas. Estos instrumentos sepueden utilizar a presiones nominalesde hasta 400 bar y presiones de pruebade hasta 600 bar; esta clasificaciónestá corroborada por TÜV Südwest.

Su funcionamiento también se hademostrado en la práctica: los indica-dores de ojos de buey de la NorthernEndeavour han estado en servicio enel mar de Timor los últimos quinceaños, y no se ha recibido reclamaciónalguna. •

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tir de una barra maciza de acero in-oxidable súper dúplex, dispuestos enpares opuestos situados a 90 grados; deesta manera se garantiza una indica-ción continua, fácilmente visible desdecualquier dirección.

KSR Kuebler suministró tres deestos instrumentos de medida con ojosde buey con destino a la NorthernEndeavour. Cada indicador tiene unalongitud de 1,2 metros, pesa doscien-tos kilogramos y se monta al depó-sito mediante dos bridas. En el buque,el gas natural licuado circula a unapresión extrema; sin embargo, el com-presor de reciclado transporta única-mente gas. Es por ello necesario con-trolar la condensación del gasmediante el indicador de ojos de buey:el líquido del depósito no debe supe-rar cierto nivel para garantizar quesiempre se disponga de suficiente gaspara reinyectar.

Este indicador puede tambiéncumplir la misma función en la ex-tracción de gas en tierra; dado queen este caso la resistencia al aguamarina no es un factor a considerar,el cuerpo del indicador y el anillometálico de la mirilla se pueden fa-bricar en materiales menos costosos;por ejemplo, en acero inoxidable1.4571 o 1.4404.

Los indicadores de nivel de miri-llas con el diseño de ojo de buey (mo-delo LGG-BE en el programa de fabri-cación de WIKA) son generalmente

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Vidrios fundidos sobre metal, integrados en el diseño

Detalle laminaria