INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE

COATZACOALCOS
INGENIERÍA PETROLERA
CONDUCCIÓN Y MANEJO DE HIDROCARBUROS

DOCENTE: I.P. RENE GÓNGORA ROMERO

TEMA 6: BATERÍAS DE SEPARACIÓN Y DUCTOS
ACTIVIDAD 11: INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL
“BATERÍAS DE SEPARACIÓN Y DUCTOS”
SEMESTRE: 6° GRUPO: “A”

NOMBRE NO. DE CONTROL:

ÁNGEL LUIS GONZÁLEZ CÁLIZ 19081305

FECHA DE ENTREGA: 10/06/2022

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ÍNDICE
ÍNDICE ........................................................................................................................... i

TABLA DE ILUSTRACIONES .................................................................................... iii

INTRODUCCIÓN ...........................................................................................................1

6.-BATERÍAS DE SEPARACIÓN Y DUCTOS ..............................................................2

6.1.-OPERACIÓN Y DISEÑO INTEGRAL DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN.

................................................................................................................................................2

Batería de separación ...............................................................................................2

Selección de operación del diseño ............................................................................3

Cabezal De Recolección De Pozos .......................................................................3

Separador .................................................................................................................4

Descripción De Un Separador ..............................................................................5

Descripción Y Clasificación Del Equipo De Separación. ......................................5

Eliminadores ............................................................................................................6

Depuradores (Rectificadores) ...................................................................................7

Operación de Separadores y Rectificadores de Alta, Intermedia y Baja Presión. .......7

Separadores Y Rectificadores De Alta Presión .....................................................7

Separadores Y Rectificadores De Baja Presión. ....................................................8

Sección De Separación Primaria...........................................................................8

Sección De Separación Secundaria .......................................................................8

Sección De Extracción De Niebla ........................................................................9

Extractores De Niebla ............................................................................................ 10

Tipos De Extractores De Niebla ......................................................................... 10

Extractores De Niebla Tipo Veleta ..................................................................... 10

Extractor De Niebla De Malla De Alambre Entretejido ...................................... 11

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Depurador De Gas (Rectificador) ........................................................................... 12

Presión De Operación ............................................................................................ 13

Funciones De La Batería De Separación ................................................................ 13

Operación De Separadores Y Rectificadores De Alta, Intermedia Y Baja Presión. . 13

Separadores Y Rectificadores De Alta Presión ................................................... 13

Separadores rectificadores de presión intermedia ............................................... 14

Separadores Y Rectificadores De Baja Presión. .................................................. 14

6.2.-OPERACIÓN Y DISEÑO DE DUCTOS ............................................................ 14

Diseño de ductos basado en el estado límite de resistencia ..................................... 15

...................................................................................................................................... 16

Diseño De Ductos .................................................................................................. 16

Fabricación ........................................................................................................ 16

Construcción de líneas en tierra .......................................................................... 17

Pasos para la instalación ..................................................................................... 17

Doblado, alineado y soldado. ............................................................................. 18

CONCLUSIONES......................................................................................................... 20

BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................... 21
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TABLA DE ILUSTRACIONES
Figura 1.-Batería de separación en AUTOCAD. ---------------------------------------------------------------------------------------- 2
Figura 2.-Diseño de la batería de separación.------------------------------------------------------------------------------------------ 3
Figura 3.-Esquema de un separador de hidrocarburos. ------------------------------------------------------------------------------ 4
Figura 4.-Separador horizontal. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5
Figura 5.-Ejemplos de eliminadores. ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 6
Figura 6.-Rectificadores en paralelo. ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 7
Figura 7.-Diferentes tipos de extractor de niebla. ------------------------------------------------------------------------------------- 9
Figura 8.-Extractores De Niebla Tipo Veleta. ----------------------------------------------------------------------------------------- 10
Figura 9.-Extractor de niebla de alambre entretejido. ----------------------------------------------------------------------------- 11
Figura 10.-Componentes internos del separador. ----------------------------------------------------------------------------------- 12
Figura 11.-Rectificadores de alta presión. -------------------------------------------------------------------------------------------- 13
Figura 12.-Rectificadores de presión intermedia. ----------------------------------------------------------------------------------- 14
Figura 13.-Mapa de los ductos en México. ------------------------------------------------------------------------------------------- 15
Figura 14.-Ducto en construcción. ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 16
Figura 15.- Oleoducto en tierra. --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17
Figura 16.-Oleoducto en construcción. ------------------------------------------------------------------------------------------------ 17
Figura 17.Soldadura de un gasoducto. ------------------------------------------------------------------------------------------------ 19
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INTRODUCCIÓN
El uso de una batería de separación de hidrocarburos ya que en la industria petrolera son
utilizadas como el proceso que consiste en la separación de la fase gas y liquido de una mezcla de
aceite provenientes de los pozos productores de un mismo yacimiento, en instalaciones de
producción de hidrocarburo, ya que en los yacimientos se tiene una presión mayor, lo que ha
originado un uso excesivo de sistemas de control y equipos dinámicos para disminuir la presión
de los pozos con el propósito de transportar y distribuir de manera eficiente hacia las instalaciones
de refinación más cercana para su procesamiento. Las instalaciones de proceso de producción
primaria, en el país como son las baterías de separación, se diseñan y construyen para manejar la
capacidad máxima esperada de los campos petroleros. Así mismo poder identificar los principales
tipos de separadores, como afecta en la separación del gas natural, los componentes internos,
principios que ayudan al a la separación y conocer las condiciones y selección del equipo requerido
para la separación en la producción de hidrocarburos.
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6.-BATERÍAS DE SEPARACIÓN Y DUCTOS

La batería de separación de hidrocarburos es el proceso que consiste en la separación de la
fase gas-liquido de la mezcla de hidrocarburos provenientes de los pozos productores de un mismo
yacimiento, con el propósito de transportar y distribuir de manera eficiente hacia las instalaciones
de refinación más cercana para su procesamiento. Las instalaciones de proceso de producción
primaria, en el país como son las baterías de separación, se diseñan y construyen para manejar la
capacidad máxima esperada de los campos petroleros.

Figura 1.-Batería de separación en AUTOCAD.

La selección de las condiciones de operación del equipo requerido para la separación en la

producción de hidrocarburos, depende fundamentalmente de los objetivos que se pretendan
alcanzar. Generalmente estos se orientan a incrementar el ritmo de producción, maximizar la
producción de hidrocarburos líquidos La afluencia de los pozos a una batería puede ser en forma
colectiva y fluir en forma alternada o al mismo tiempo. Tomando en consideración la posición
estratégica de la instalación en relación con la localización de los pozos, éstos pueden fluir en
forma continua o bacheada, asimismo con mayor o menor presión tomando en cuenta la distancia
entre el pozo y la batería de separación.

6.1.-OPERACIÓN Y DISEÑO INTEGRAL DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN.

Batería de separación
La batería de separación de hidrocarburos es el proceso que consiste en la separación de la
fase gas-liquido de la mezcla de hidrocarburos provenientes de los pozos productores de un mismo
yacimiento, con el propósito de transportar y distribuir de manera eficiente hacia las instalaciones
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de refinación más cercana para su procesamiento (Complejos Procesadores de Gas y Complejos

de Refinación).

Figura 2.-Diseño de la batería de separación.

Las instalaciones de proceso de producción primaria, en el país como son las baterías de
separación, se diseñan y construyen para manejar la capacidad máxima esperada de los campos
petroleros. En PEP se definen tres tipos de baterías de separación de hidrocarburos de acuerdo a
su presión de Operación:

1. Alta presión AP 56-90 Km/cm².

2. Presión intermedia IP 35-55 Km/cm²
3. Baja presión BP 2-34 Km/cm²

Selección de operación del diseño

La selección de las condiciones de operación del equipo requerido para la separación en la
producción de hidrocarburos, depende fundamentalmente de los objetivos que se pretendan
alcanzar. Generalmente estos se orientan a incrementar el ritmo de producción, maximizar la
producción de hidrocarburos líquidos.

Cabezal De Recolección De Pozos

Es un conjunto de líneas a donde llegan y están conectados cada uno de los pozos que
conforman la batería y sirven para efectuar la recolección y distribución de la producción obtenida,
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están fabricados con tubería de diámetros diversos, 4”, 6”, 8”, 10”. En ellos van instaladas válvulas
de compuerta para permitir el seccionamiento rápido en cualquier parte de la instalación,
igualmente cuentan con válvulas de retención (check) para evitar el flujo en sentido inverso,
generalmente en la llegada de los pozos todas las válvulas instaladas operan manualmente. Hay
una gran variedad de diseños de cabezales de recolección, pero los más comunes en las baterías de
separación, a la llegada de los pozos son dos: el fabricado a base tubería, conexiones y válvulas
En estos cabezales se cuenta con indicadores de presión y/o manógrafos, los cabezales que se
pueden encontrar en una batería determinada, operan a una presión aproxima de:

• Cabezal de super baja 1.5 Kg/cm2

• Cabezal de baja presión 6 Kg/cm2
• Cabezal de intermedia 25 Kg/cm2
• Cabezal de alta presión 70 Kg/cm2
• Cabezal de medición

Separador
Es un recipiente utilizado en el campo para remover las corrientes líquidas del pozo, y de
los componentes gaseosos, a esta separación se le conoce también como estabilización del aceite
crudo. Los separadores son dispositivos mecánicos construidos en forma de tanques cilíndricos
metálicos, provistos en su interior de los aditamentos necesarios para que la mezcla de aceite crudo,
gas, agua y sólidos en suspensión que les entra, sufra choques, expansiones, cambio de dirección
y de velocidad súbita. Las láminas que forman el cuerpo del separador generalmente están unidas
por soldadura, teniendo así un dispositivo herméticamente cerrado en el cual es difícil que ocurran
fugas de fluidos, y en caso de que se presenten se pueden reparar con facilidad. Los separadores
de aceite y gas están diseñados para operar bajo una variedad de condiciones tales, como la presión
de separación, la cual puede variar desde una presión menor que la atmósfera hasta las presiones
denominadas altas.

Figura 3.-Esquema de un separador de hidrocarburos.

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Descripción De Un Separador
En esta parte se trata de describir las partes de un separador y los diferentes tipos
mencionados brevemente las características de operación de los de dos y tres fases, en sus formas
horizontal y vertical. Como ya se había mencionado un separador es el equipo utilizado para
separar corrientes de aceite y gas que provienen directamente de los pozos; las relaciones gas-
aceite de las corrientes disminuyen en ocasiones, debido a las cabezadas de líquido que
repentinamente se presentan, siendo estas más frecuentes cuando los pozos producen por medios
artificiales, como es el bombeo neumático.

Figura 4.-Separador horizontal.

Descripción Y Clasificación Del Equipo De Separación.

Los equipos de separación como su nombre lo indica, se utilizan en la industria petrolera
para separar mezcla de líquido y gas, las mezclas de líquido y gas se presentan en los campos
petroleros principalmente por las siguientes causas:

A. Por lo general los pozos producen líquido y gas mezclados en un solo flujo.
B. Hay líneas en las que solamente se maneja líquido ó gas; pero debido a los cambios de
presión, y temperatura que se producen a través de su transporte, hay vaporización de
líquido o condensación de gas, dando lugar al flujo de dos fases.
C. En ocasiones el flujo de gas arrastra líquidos de los compresores y equipos de proceso
en cantidades apreciables.
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Las razones principales por las que es importante efectuar una separación adecuada líquido
y gas son:

a. En campos de gas y aceite, donde no se cuenta con el equipo de separación adecuado y

además se quema el gas, una cantidad considerable de aceite ligero que arrastra el flujo
de gas también se quema, ocasionando grandes pérdidas, sobre todo sí se considera que
el aceite ligero es el de más alto valor comercial.
b. Aunque el gas se transporte a una cierta distancia para tratarlo, es conveniente eliminar
la mayor cantidad de líquido, ya que éste ocasiona problemas, tales como corrosión y
abrasión del equipo de transporte, aumento en las caídas de presión y disminución en la
capacidad de transporte de las líneas.
c. Como se menciona, el flujo de gas arrastra frecuentemente líquidos de proceso, como el
glicol, los cuales se deben recuperar ya que tienen un valor comercial considerable.

En la industria petrolera, entre los equipos de separación que se utilizan con mayor
frecuencia, están los siguientes separadores, son equipos utilizados para separar las corrientes de
aceite y gas que provienen directamente de los pozos. Separadores a baja temperatura, estos
dispositivos se utilizan para la separación de gas y condensados, a baja temperatura mediante una
expansión, están diseñados para manejar y unir los hidratos (cuerpo químico compuesto de agua y
óxido metálico o ácido), que se pueden formar al disminuir la temperatura del flujo.

Eliminadores
Estos dispositivos se utilizan para eliminar los líquidos de una corriente de gas a alta
presión, se utilizan generalmente en los sistemas de separación a baja temperatura, algunos
eliminadores solo separan agua de las corrientes de gas y se les conoce con el nombre de
separadores coalescedores.

Figura 5.-Ejemplos de eliminadores.

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Depuradores (Rectificadores)
Son dispositivos que se utilizan para separar corrientes con muy altas relaciones gas-
líquido (RGA), se aplican también para separar gotas muy pequeñas de líquido suspendidas en
corrientes de gas, ya que estas no son eliminadas generalmente por un separador ordinario; dentro
de este tipo específico de separadores están los depuradores de polvo y los filtros. Que eliminan
además de las gotas pequeñas de líquidos, el polvo arrastrado por la corriente de gas, es muy
recomendable instalar depuradores antes de la compresora, con el fin de protegerlas de los daños
que pueden causar las impurezas arrastradas por el gas.

Figura 6.-Rectificadores en paralelo.

Operación de Separadores y Rectificadores de Alta, Intermedia y Baja Presión.

Separadores Y Rectificadores De Alta Presión
El aceite procedente del cabezal de alta presión del cabezal de recolección se alimenta al
separador el cual opera a 68 Kg/cm2. Debido a la caída de presión el gas se separa por el domo
del separador saliendo hacia la línea de gas la cual tiene una válvula de bloqueo y, una válvula de
retención, el gas con pequeños arrastres de líquidos entra al rectificador vertical de alta presión el
cual tiene la función de separar la pequeña cantidad de partículas líquidas remanentes en el gas, el
gas efluente sale hacia los equipos subsiguientes. El aceite del separador de alta presión sale a
control de nivel hacia la etapa de baja presión para continuar su estabilización. Ambos equipos
están equipados con indicadores de presión, temperatura, el control de, nivel puede ser del tipo
Level-Trol o Kim Ray, válvulas de seguridad que en caso de abrir desfogan a un cabezal común.
Ambos equipos cuentan también con un cristal de nivel LG. Separadores rectificadores de presión
intermedia. El principio de operación de estos equipos es similar al conjunto anterior, recibe aceite
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el separador de intermedia del cabezal de recolección y la presión de operación es de 34 Kg/cm2

aproximadamente. La descarga de aceite libre de gas sale a control de nivel hacia el separador de
baja presión, para continuar su estabilización, y el gas pasa a rectificarse antes de salir hacia los
solo aires.

Separadores Y Rectificadores De Baja Presión.

El separador de baja presión puede recibir aceite de los separadores de alta presión y/o de
los separadores de alta presión intermedia, su presión es de aproximadamente 5 a 6 Kg/cm2, el
líquido sale a control de nivel que acciona una válvula automática que envía el aceite al tanque
elevado, el gas sale hacia el rectificador vertical de baja presión él separa las partículas de líquido
que lleva el gas, el aceite que se acumula en el fondo del rectificador sale a control de nivel y se
une con el aceite del separador de baja presión y se envían hacia el tanque elevado, para continuar
con el proceso de estabilización.

Componentes internos de un separador

Un separador consta de las siguientes secciones:

a. Sección de separación primaria.

b. Sección de separación secundaria
c. Sección de extracción niebla.
d. Sección de almacenamiento de líquido.

Sección De Separación Primaria

En esta sección se separa la mayor porción de líquidos de la corriente de gas, y se reduce
la turbulencia del flujo, la separación del líquido en esta sección se realiza mediante un cambio de
dirección del flujo, el cambio de dirección se puede efectuar con una entrada tangencial de los
fluidos al separador; también va instalada adecuadamente una placa desviadora a la entrada, con
cualquiera de las dos formas se induce una fuerza centrífuga al flujo, con la que se separan grandes
volúmenes de líquido.

Sección De Separación Secundaria

En esta sección se separa la máxima cantidad de gotas de líquido de la corriente de gas, las
gotas se separan principalmente por la gravedad y es mínima la turbulencia del flujo por esto, el
separador debe tener suficiente longitud, en algunos diseños se utilizan veletas o aspas alineadas
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para reducir aún más la turbulencia, sirviendo al mismo tiempo como superficies colectoras de
gotas de líquido. La eficiencia de separación en esta sección; depende principalmente de las
propiedades físicas del gas y del líquido, del tamaño de las gotas de líquido suspendidas en el flujo
de gas y del grado de turbulencia.

Sección De Extracción De Niebla

En esta sección se separan del flujo del gas, las gotas pequeñas de líquido que no se
lograron eliminar en las secciones primaria y secundaria del separador, en esta parte del separador
se utilizan el efecto de choque o bien la de la fuerza centrífuga como mecanismo de separación:
mediante este mecanismo se logran que las pequeñas gotas de líquido, se colecten sobre una
superficie en donde se acumulan y forman gotas más grandes, que se drenan a través de un
conducto a la selección de acumulación de líquidos o bien caen contra la corriente de gas a la
sección de separación primaria. El dispositivo utilizando en esta sección, conocido como extractor
de niebla, está constituido generalmente por un conjunto de veletas o aspas, por alambre
entretejido, o por tubos ciclónicos. Sección de almacenamiento de líquidos. En esta sección se
almacena y descarga el líquido separado de la corriente de gas. Esta parte del separador debe tener
la capacidad suficiente para manejar los posibles baches de líquido que se pueden presentar en una
operación normal.

Figura 7.-Diferentes tipos de extractor de niebla.

Además, debe tener la instrumentación adecuada para contralor el nivel de líquido el

separador. Esta instrumentación está formada por un controlador y un indicador de nivel, un
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flotador y la válvula de descarga. La sección de almacenamiento de líquidos debe estar situada en

el separador, de tal forma que el líquido acumulado no sea arrastrado por la corriente de gas que
fluye a través del separador. Aparte de las cuatro secciones antes descritas, el separador debe tener
dispositivo de seguridad tales como: Una válvula de seguridad y controles de contra presión
adecuados. Cuando se conocen los tipos de flujo de la mezcla de gas y líquido que va al separador
tal como la frecuencia de los baches de líquido en pozos de bombeo, se deben hacer cambios en el
diseño y tamaño de las partes del separador. Sin embargo, siempre es recomendable que el
separador se diseñe de la forma más simple posible, para facilitar su limpieza y mantenimiento.

Extractores De Niebla
Tipos De Extractores De Niebla
Los principios mecánicos bajo los cuales operan los extractores de niebla son el
asentamiento por gravedad, la fuerza centrífuga, el choque y la filtración. Los extractores de niebla
más empleados son los del tipo de impacto, que a su vez pueden ser de veletas o de alambre
entretejido.

Extractores De Niebla Tipo Veleta

Consisten en placas metálicas paralelas formando laberinto cada una de estas placas, cuenta
con varias bolsas para retener el líquido. Cuando el gas pasa a través del extractor cambia de
dirección varias veces y es centrifugado, provocando que las gotas de líquido se muevan hacia el
exterior, donde son retenidas por las bolsas colectoras. Aunque el diseño de estos extractores es
empírico, los fabricantes generalmente garantizan que el líquido arrastrado en el flujo de gas no
sobrepasa de 0.1 galones en un millón de pies cúbicos de gas.

Figura 8.-Extractores De Niebla Tipo Veleta.

La eficiencia de un extractor de niebla de este tipo aumenta al colocar las placas de metal
más juntas o al instalar más bolsas para retener el líquido; pero obviamente también se incrementa
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la caída de presión a través del extractor. Entre los factores que afectan la eficiencia de los
extractores están el tamaño de las gotas, la densidad y la tensión superficial del líquido. Los
extractores de este tipo son eficientes para separar partículas de líquido mayores de 10 micras. Por
otra parte, los separadores que manejan glicol ha sido necesario utilizar dos extractores en serie,
ya que siendo el glicol un líquido alto tensor propicia la formación de películas en el primer
extractor, las cuales son arrastradas por el flujo de gas hasta el segundo extractor donde se retienen
y separan, el glicol también tiene la tendencia a disminuir la densidad del aceite o condensados
arrastrados en el flujo de gas. Este problema se ha reducido añadiendo un agente antiespumante
de alta densidad al glicol. Líquido que va desde el extractor a la sección de almacenamiento, se
debe vigilar que la caída de presión a través del extractor no sea mayor que la correspondiente a la
columna hidrostática que se forma en el tubo. Cuando esto sucede, el líquido es extraído por
succión hacia la parte superior del separador; o bien, el tubo de extractores varía de 1 a 10 pulg.
de agua.

Extractor De Niebla De Malla De Alambre Entretejido

Este tipo de extractores, aunque se emplea poco, ha dado resultados favorables y es de bajo
costo. Consisten de un cojinete de malla de alambre, que tiene aberturas asimétricas desalineadas,
el mecanismo de separación de líquido es el choque, aún también hay acción centrífuga las
características de la malla de alambre que se usa en estos extractores, están dentro del siguiente
rango:

✓ Diámetro del alambre 0.003 a 0.011 pulg.

✓ Volumen de espacio libre 92 a 99.4%.
✓ Densidad 3 a 33 1b/pie³.
✓ Superficie específica 50 a 600 pies²/pies³

Figura 9.-Extractor de niebla de alambre

entretejido.
 12

En la mayoría de los casos el espesor del cojinete necesario para que el volumen del líquido
arrastrado en el flujo de gas fuera del separador no exceda de 0.1 galón por un millón de pies
cúbicos de gas, debe ser de 4 a 6 pulg. La eficiencia de estos extractores, depende de la velocidad
del flujo de gas cuando la velocidad es baja las gotas de líquido tienden a aglomerarse entre los
alambres a velocidades altas el extractor tiende a inundarse debido a que el líquido no puede fluir
hacia abajo contra el flujo de gas. En ambos casos los espacios libres del extractor se pueden llenar
de líquido y, entonces una porción de líquido la arrastra la corriente de gas.

Figura 10.-Componentes internos del separador.

Depurador De Gas (Rectificador)

Es un tipo de separador diseñado para manejar corrientes de flujo con inusualmente altas
relaciones de gas - líquido. Son comúnmente utilizados en conjunto con deshidratadores, plantas
de extracción, instrumentos, compresores para proteger contra un eventual arrastre de líquidos.

Máxima Presión de Trabajo Permisible (mawp). Es la máxima presión de trabajo

permisible por el código ASME en el domo del separador en su posición normal de operación y
para una temperatura dada.
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Presión De Operación
Es la presión en el recipiente durante la operación normal. La presión de operación no debe
exceder la MAWP, y es usualmente mantenida estable en una presión inferior al ajuste de los
dispositivos de relevo para prevenir su frecuente abertura.

✓ Corrosión. - Se define como la destrucción de un metal por la reacción química o

electroquímica con su medio

Funciones De La Batería De Separación

Las baterías de separación son instalaciones convenientes para poder comprobar la
producción individual de un pozo o de un número determinado de pozos; las funciones de una
batería de separación son múltiples.

Separa el aceite, el gas, el agua y los sólidos en suspensión.

Mide los volúmenes producidos.
Estudia las propiedades y producción de cada pozo sometido a prueba.
Inicia el tratamiento de deshidratación y desalado de crudo.

Operación De Separadores Y Rectificadores De Alta, Intermedia Y Baja Presión.

Separadores Y Rectificadores De Alta Presión
El aceite procedente del cabezal de alta presión del cabezal de recolección se alimenta al
separador el cual opera a 68 Kg/cm2. Debido a la caída de presión el gas se separa por el domo
del separador saliendo hacia la línea de gas la cual tiene una válvula de bloqueo y, una válvula de
retención, el gas con pequeños arrastres de líquidos entra al rectificador vertical de alta presión el
cual tiene la función de separar la pequeña cantidad de partículas líquidas remanentes en el gas, el
gas efluente sale hacia los equipos subsiguientes.

Figura 11.-Rectificadores de alta presión.

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Separadores rectificadores de presión intermedia

El principio de operación de estos equipos es similar al conjunto anterior, recibe aceite el
separador de intermedia del cabezal de recolección y la presión de operación es de 34 Kg/cm2
aproximadamente. La descarga de aceite libre de gas sale a control de nivel hacia el separador de
baja presión, para continuar su estabilización, y el gas pasa a rectificarse antes de salir hacia los
solo aires.

Figura 12.-Rectificadores de presión intermedia.

Separadores Y Rectificadores De Baja Presión.

El separador de baja presión puede recibir aceite de los separadores de alta presión y/o de
los separadores de alta presión intermedia, su presión es de aproximadamente 5 a 6 Kg/cm2, el
líquido sale a control de nivel que acciona una válvula automática que envía el aceite al tanque
elevado, el gas sale hacia el rectificador vertical de baja presión él separa las partículas de líquido
que lleva el gas, el aceite que se acumula en el fondo del rectificador sale a control de nivel y se
une con el aceite del separador de baja presión y se envían hacia el tanque elevado, para continuar
con el proceso de estabilización.

6.2.-OPERACIÓN Y DISEÑO DE DUCTOS

La operación de un sistema de ductos, además de mantener el flujo normal de hidrocarburos
en condiciones óptimas de volumen y presión para su transporte hacia los centros de destino,
también se orienta a detectar y prever situaciones anormales en sus diferentes componentes, y así
dar bases para posteriormente llevar a cabo procedimientos de mantenimiento preventivo y
correctivo eficaces. Este aspecto se manifiesta particularmente urgente debido a las acciones
imprevisibles de daño en los componentes de los ductos con el propósito de sustraer de manera
ilegal producto para beneficio propio, actividades que se realizan con acentuada frecuencia. Sin
embargo, su mayor valor descansa en la posibilidad de solucionar de manera oportuna
 15

funcionamiento irregular que pudiera afectar la vida de las personas. En gran medida la eficacia
de la operación y mantenimiento radica en la práctica de llevar a cabo registros y reportes, que se
realizan durante diferentes períodos, para diferentes propósitos, y dirigidos a componentes
específicos de importancia particular. Es importante destacar que dentro de los diferentes
hidrocarburos que se transportan por ducto, recibe particular atención el gas natural debido a su
gran volatilidad y por lo tanto riesgo significativo para la población y actividades que pudieran ser
afectadas en caso de siniestro, de ahí que se realizan de manera reiterada y cuidadosa las acciones
de odorización de este hidrocarburo.

Figura 13.-Mapa de los ductos en México.

La medición del flujo de hidrocarburos es un procedimiento indispensable, sobre todo

cuando un tramo de tubería se somete a condiciones más exigentes respecto a las habituales, pues
permite medir niveles de presión observados para ser comparados con el nivel máximo de presión
permitido en cada caso, previniendo fallas en el flujo esperado del hidrocarburo, así como
desperfectos por exceso de presión. Cuando se realiza esta actividad, también es importante revisar
el funcionamiento de los diferentes componentes de los medidores, con el fin de evitar posibles
alteraciones en el abastecimiento del hidrocarburo.

Diseño de ductos basado en el estado límite de resistencia

Además de los factores inherentes a la tubería, como el material con que fue construida, el
espesor y el diámetro, hay otros elementos que intervienen en la resistencia y correcta operación
de los ductos, que son los llamados factores de uso.
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Figura 14.-Ducto en construcción.

Los que se toman en cuenta normalmente para el diseño son los siguientes: la deformación
elíptica debida al uso, el rompimiento debido a la presión interna, fuerza longitudinal y
torcimiento, el colapso, la fractura de la soldadura debida al torcimiento y a la tensión, fatiga
debido a los cierres y el estrés plástico acumulado. Como las tuberías operan bajo diferentes
condiciones es necesario conocer la resistencia máxima en cada uno de ellos. Los escenarios
operativos que se analizan para el diseño son: tubería vacía, tubería llena de agua, prueba de
presión y condiciones operativas. En cuanto a los factores seguridad, se pueden distinguir dos tipos
de rutas para las tuberías, la ruta tipo 1 se refiere a una zona donde no se espera mucha actividad
humana cerca de los ductos y por tanto la seguridad no es tan estricta y se le llama “zona de
seguridad normal”, mientras que la tipo 2 es una zona de más riesgo, ya que se encuentra siempre
rodeada de gran actividad humana y de equipo, por lo que se considera una “zona de alta
seguridad”, por lo que se debe poner mucho más cuidado en el diseño para asegurarse que no habrá
accidentes. Durante la etapa de construcción de la línea, todas las rutas se consideran como “zona
de baja seguridad”, debido a que las tuberías en ese momento no contienen hidrocarburos.

Diseño De Ductos
Fabricación
La fabricación de los ductos es un asunto importante, ya que hay que tomar en cuenta
factores como la resistencia, el costo, las temperaturas, presiones y agentes corrosivos internos y
externos a los que estarán sometidos durante su vida útil y muchos otros detalles como la facilidad
para ser soldadas. Los principales puntos a considerar durante la fabricación de tuberías son las
funciones que van a desempeñar y el costo. De acuerdo a esto se va a decidir el tipo de acero a
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emplear, el recubrimiento que se le va a poner y el método y tipo

de soldadura a utilizar. Existen varias técnicas de fabricación que
proporcionan diferentes características a los ductos, de acuerdo al
método que se utilice se tendrán diferentes valores de fuerza,
espesor de pared, resistencia a la corrosión y limitaciones de
presión y temperatura. Muchos de los ductos que se fabrican
actualmente son hechos de acuerdo a las especificaciones del
Instituto Americano del Petróleo (API por sus siglas en inglés).

Las tuberías API son diseñadas por su mínimo esfuerzo de Figura 15.- Oleoducto en tierra.

cedencia en libras sobre pulgada cuadrada. El esfuerzo de cedencia representa la tensión 20

requerida para que se produzca una elongación permanente en la tubería. Las tuberías fabricadas
de acuerdo a los estándares API son fabricadas a horno abierto o en horno eléctrico.

Construcción de líneas en tierra

La construcción de todas las líneas debe tener
una secuencia: Primero hay que diseñar la línea y
seleccionar una ruta adecuada basándose en factores
técnicos y económicos. En segundo lugar, hay que
obtener los permisos de paso y construcción de acuerdo
a los estatutos vigentes en la región. Como tercer paso
se hace la instalación y se conecta con las facilidades de Figura 16.-Oleoducto en construcción.
origen y destino. Para reducir los costos y aumentar la
facilidad de instalación es importante seleccionar adecuadamente la ruta.

Pequeñas modificaciones para evitar cambios bruscos de elevación, el paso por ríos y
carreteras o áreas de difícil acceso pueden hacer una gran diferencia, aunque es importante analizar
detalladamente las ventajas y desventajas de cada cambio en particular.

Pasos para la instalación

Los pasos principales para hacer la instalación de una línea de tubería son:

1. Obtener los permisos y limpiar el terreno.

 18

2. Cavar zanjas donde se colocará la tubería.

3. Formar filas de tubería a lo largo del terreno, cerca de la zanja.
4. Soldar los diferentes tramos de tubería.
5. Aplicar los recubrimientos al exterior de las tuberías.
6. Bajar la tubería a la zanja.
7. Rellenar la zanja.
8. Probar la línea para asegurarse de que no haya fugas.
9. Limpiar y secar la línea después de las pruebas y prepararla para
10. operación.

Doblado, alineado y soldado.

Esta fase es particularmente importante en la construcción de una línea de conducción de
hidrocarburos, ya que representa la hermeticidad y resistencia del ducto. El efectuar dobleces
permite salvar obstáculos naturales debidos a la topografía y accidentes del terreno, reduciendo
costos y tiempo. Esta actividad se realiza respetando ciertas consideraciones referidas al grado
límite de ovalamiento, posición de la costura longitudinal, límite permisible de ondulaciones o
deformaciones, necesidad de evitar el colapsamiento, y radios máximos de doblez del tubo. El
alineado de la tubería es una etapa previa a la soldadura, permite proceder a inspeccionar tanto el
cuerpo del tubo como los biseles para ver si existe algún tubo dañado y proceder a repararlo o a
desecharlo.

La soldadura se hace con el apoyo de personal altamente especializado, debe estar

permanentemente supervisada y sujeta a pruebas específicas. Antes de iniciar esta actividad se
califica el procedimiento de soldadura que se va a utilizar, la cual se realiza por medio de una
compañía certificadora o por la supervisión del proyecto.

Se utilizan principalmente 4 métodos de soldado:

➢ Soldadura con arco de metal revestido: El arco eléctrico produce calor derritiendo un
electrodo consumible y un poco del metal que se está soldando. Cuando se enfría el metal,
se endurece y forma la soldadura.
➢ Soldadura con arco sumergido: En este proceso también se suministra el calor a través
del arco que va derritiendo el electrodo; sin embargo, lo que se deposita en la junta es un
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complejo granular de silicatos. Se llama de arco sumergido, porque el arco queda cubierto
por el líquido que se produce.
➢ Soldadura con arco de gas-metal: También utiliza el calor de un arco eléctrico. El arco
queda cubierto por un gas inerte como argón o helio. Se utiliza sobre todo para soldar
metales difíciles y aleaciones susceptibles a la contaminación de la atmósfera.
➢ Soldadura con un arco de gas-tungsteno: se recubre el arco con un gas inerte durante el
proceso y se va consumiendo un electrodo. Este procedimiento es útil para soldar material
delgado y para hacer el primer pase, el de raíz. Permite un buen control del calor y es posible
utilizarlo para soldar sin metal de relleno.

Figura 17.Soldadura de un gasoducto.

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CONCLUSIONES
A lo largo de esta unidad pudimos aprender acerca de como se desarrollan las operaciones
mas importantes en cuanto a manejo y transporte de hidrocarburos se refiere, en primer lugar
tenemos la batería de separación, la cual como sabemos son los diferentes dispositivos que integran
el manejo de hidrocarburos entre ellos tenemos principalmente los separadores que son parte
fundamental para que, como su nombre lo indica, separe las distintas fases con las que llega el
crudo directamente del yacimiento de los diferentes pozos ubicados en los puntos de interés,
después de este proceso el hidrocarburo es transporta tanto a la batería como fuera de ella para
llevar a cabo la comercialización ya sea a los puntos portuarios donde se distribuye en los buques
tanques o a empresas nacionales que requieran el hidrocarburo y sus derivados.
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