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Memoria de Cálculo de Válvula de Seguridad
Memoria de Cálculo de Válvula de Seguridad
Memoria de Cálculo de Válvula de Seguridad
CONTENIDO
CAPÍTULO HOJA
El campo Puerto Ceiba cuenta con 16 pozos en operación agrupados en 5 Macroperas (PC- 101, PC-103, C-105,
PC-159 y PC-153), enviando la producción como mezcla multifásica a la Terminal Marítima Dos Bocas (TMDB) en
donde se acondicionan los fluidos producidos de estos campos.
Las características del crudo del Campo Puerto Ceiba tales como: temperaturas del orden de 100°C, alto contenido
de sales en el agua congénita del orden de 230,000 a 330,000 ppm, provocan problemas severos de corrosión en el
Oleogasoducto de 24” Ø X 8.8 Km B.S. Puerto Ceiba-TMDB.
Con la construcción del Saloducto de 6” Ø X 0.3 km. se permitirá incrementar la capacidad de transporte del
Oleogasoducto de 24” Ø x 8.8 km que va hacia la TMDB y disminuir los problemas corrosión, cumpliendo con las
normas básicas requerida para el manejo y transporte de hidrocarburos de este campo.
2. OBJETIVO
Minimizar el envío de agua congénita asociada a la producción de los pozos Puerto Ceiba a la TMDB, al segregar el
agua congénita en la Batería de Separación Puerto Ceiba e inyectarla al pozo receptor de agua congénita Puerto
Ceiba 121-B y 121-C.
El objetivo de este documento es describir los cálculos, manipulando las condiciones de operación requeridas para
dimensionar la válvula de seguridad que será instalada en el rectificador de gas combustible (RG-01), en la Batería
de Separación Puerto Ceiba.
3. LOCALIZACIÓN DE LA OBRA
La Batería de Separación Puerto Ceiba se encuentra localizada aproximadamente a 5.2 km al noroeste de la ciudad
de Paraíso del estado de Tabasco, el acceso es por vía terrestre. Llegando a la ciudad de Paraíso hay que cruzar la
ciudad. Recorriendo 1.2 km rumbo a la Terminal Marítima Dos Bocas, se toma la desviación hacia la Playa Paraíso
y a 4 km aproximadamente de camino está la entrada a la Batería Puerto Ceiba, todo el recorrido es por camino
asfaltado hasta la entrada de la Batería.
Geográficamente la Batería Puerto Ceiba se localiza a 18° 25’ 44.07” latitud Norte y 93° 14’ 24.72” longitud Oeste
del Meridiano de Greenwich (ver Fig. 1). La instalación está adscrita al activo de producción BELLOTA-JUJO diseño
y optimización de infraestructura.
Terminal Marítima Dos Bocas
BATERÍA DE SEPARACIÓN
PUERTO CEIBA
4. ALCANCES DE LA OBRA
El proyecto consiste en diseñar, suministrar tubería y accesorios de línea, suministrar equipo de proceso,
instalación de equipo de proceso y construir con tubería de acero al carbón o tubería no metálica:
a) Saloducto de 6” Ø x 0.3 km aproximadamente desde la descarga de las bombas en alta presión a instalar
en la Batería de Separación Puerto Ceiba hasta los pozos Puerto Ceiba 121-B y 121-C. El proyecto utilizará
el derecho de vía de la LDD del pozo Puerto Ceiba 121-B, hasta la pera Puerto Ceiba 121.
b) Realizar interconexión de la LDD con la descarga de las bombas en alta presión a instalar en la Batería de
Separación Puerto Ceiba y también realizar interconexión de la LDD con los árboles de producción de los
pozos Puerto Ceiba 121-B y 121-C.
c) Adquisición, instalación y puesta en operación de dos bombas reciprocantes de inyección de agua
congénita con un gasto de manejo de agua c/u de 8.5 MBPD y con una presión máxima de descarga de 200
kg/cm2, las bombas deben ser accionadas con gas de combustión interna, el gas será suministrado del
separador trifásico de la Batería de Separación Puerto Ceiba (es importante mencionar la presencia de H 2S
en algunos análisis cromatográficos de algunos pozos en años anteriores, el que se anexa a la presente
base de usuario no reporta la presencia de H2S).
d) Reubicar el control de nivel del agua congénita del separador actual, porque se relocalizará en la
descarga de las bombas reciprocantes de agua congénita a instalar.
Toda la tubería, válvulas y accesorios deben cumplir con los requerimientos para el servicio de manejo de agua
congénita producida en el campo Puerto Ceiba, que cumpla con las normas, códigos y especificaciones aplicables
vigentes para el servicio.
5. JUSTIFICACIÓN
El presente proyecto se genera por el requerimiento de las autoridades de la TMDB, de minimizar o eliminar el
envío de agua congénita de la corriente de la producción de Puerto Ceiba que se procesa en sus instalaciones,
contando con la infraestructura mínima básica requerida para transportar y manejar la producción de los
hidrocarburos, bajo un esquema de seguridad en la operación de los mismos.
d) Reubicar el control de nivel del agua congénita del separador actual, porque se relocalizará en la
descarga de las bombas reciprocantes de agua congénita a instalar.
7. DATOS GENERALES
La tabla 7.1 muestra las condiciones de operación de proceso para el dimensionamiento de la válvula de seguridad.
1
1 IDENTIFICACIÓN DE LA VÁLVULA NOTAS DEL CÁLCULO
1
1
2 Tag No. PSV-001
2
1
3 Modelo. POR PROVEEDOR Cant. 1
3
1
4 DATOS DE SELECCIÓN
4
Tamaño 1
5 Codigos de diseño ASME Section VIII API 520
Estd. 5
Estado del fluido en 1
6 Gas / Vapor
la entrada 6
7 CALCULOS
1
8 Requerido 1 MMSCFD Requerido 0.062 in²
8
Flujo Área
1
9 Máximo 1.778 MMSCFD Seleccionado 0.110 in²
9
1 Fuerza de reacción, 2 Nivel de ruido (db), en la
23.78 daN 104.6 at 100 ft
0 descarga abierta 0 descarga
Tipo de variable Nombre de la Variable Simbolo Valor Valor de la ecuación
Fluid Properties Molecular Weight M 23.61 23.61
Ratio of Specific Heats k 1.260 1.260
Compressibility Z 0.932 0.932
Process Cond. Required Volumetric Flow Vreq 1 MMSCFD 694.444 SCFM
Set Pressure Pset 43 kg/cm² g 611.604 psig
Over Pressure Pover 4.3 kg/cm² g 61.16 psig
Inlet Line Loss Ploss 0 kg/cm² g 0 psig
Back Pressure Pback 5 kg/cm² g 71.117 psig
Atmospheric Pressure Patm 14.696 psia 14.696 psia
Relieving Temperature T 150 °C 761.670 °R
Distance from Valve (noise) r 100 ft 100 ft
Rupture Disc CCF Kc 1 1
Valve Data Discharge Coefficient (API) K,API 0.975 0.975
Orifice Area A 0.110 in² 0.110 in²
Back Press. Correction
Kb 1 1
Factor
Outlet Diameter Do 2.07 in 2.07 in
Calculate Inlet Relieving Pressure, Outlet Pressure, Absolute Pressure Ratio
P1 = Pset + Pover - Ploss + Patm P1 687.46 psia
P2 = Pback + Patm P2 85.813 psia
PR = P2 / P1 PR 0.125
Calculate Gas Constant C 343.2
C = 520 * {k * [2 / (k + 1)]^[(k + 1) / (k - 1)] }^0.5
Calculate Volumetric Critical Flow V 1.778 MMSCFD 1234.964 SCFM
V = 6.32 * A * C * K,API * P1 * Kb * Kc / (M * T * Z)^0.5
Calculate Required Orifice Area Areq 0.062 in² 0.062 in²
Areq = A * Vreq / V
Calculate Mass Critical Flow (for Noise Calc) W 4610.068 lb/hr
W = A * C * K,API * P1 * Kb * Kc * [M / (T * Z)]^0.5
Calculate Noise Level at 100-ft (30-m) L100 104.6 db
L100 = [6.5 * log( 1/PR ) + 51.28] + [10 * log(0.29354 * W * k * T / M)]
Calculate Noise Level at Distance, r Lp 104.6 db
Lp = L100 - 20 * log(r / 100)
Calculate Reaction Force for Open Discharge Fr 23.78 daN 53.5 lbf
Fr = (A * C * K,API * P1 * Kc / 366) * {k / [(k + 1) * Z]}^0.5
9. DIMENSIONES
PESO= 40 lb = 18.14 kg
A= 4.13 in = 104.90 mm
10. B= 4.76 in = 120.90 mm
C= 19.50 in = 495.30 mm
D= 1.56 in = 39.62 mm
E= =
RESULTADOS
La tabla 10.1 muestra los resultados de los cálculos realizados para el dimensionamiento de la válvula de
seguridad.
Tabla 10.1. Resultados obtenidos de los cálculos realizados para la válvula de seguridad.