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DOCUMENTO BASE DE INGENIERÍA
FILOSOFIA DE CONTROL PARA LA
NUEVA OPERACIÓN
Código:
R-116
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NOMBRE DEL PROYECTO:
INGENIERÍA BÁSICA Y DE DETALLE PARA ADECUACIÓN DE SISTEMAS DE ALIVIOS Y DRENAJES EN
ESTACIÓN SAMAIPATA
Nº PROYECTO:
DOCUMENTO Nº:
PSTSC-PR-385-13
PST-38513-SAM-EB-DI-MD-001
ÍNDICE DE REVISIONES
REV.
DESCRIPCIÓN
A
REVISIÓN Y APROBACIÓN DEL CLIENTE
B
REVISIÓN Y APROBACIÓN DEL CLIENTE
0
APROBADO PARA CONSTRUCCIÓN
Fecha:
Rev. A
Rev. B
Rev. 0
22/08/13
11/10/13
15/01/14
Preparado por:
J. Guerrero
J. Guerrero
J. Guerrero
Revisado por:
M. Chocamani
M. Chocamani
M. Chocamani
Aprobado por:
YPFB TR
YPFB TR
YPFB TR
ÁREA:
ESTACIÓN SAMAIPATA
YPFB TRANSPORTE S.A.
PROYECTO:
Nº:
PST-38513-SAM-EB-DI-MD-001
INGENIERÍA BÁSICA Y DE DETALLE PARA ADECUACIÓN DE
SISTEMAS DE ALIVIOS Y DRENAJES EN
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HOJA:
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TITULO:
FILOSOFÍA DE CONTROL PARA LA NUEVA OPERACIÓN
TABLA DE CONTENIDO
1.
OBJETIVO ......................................................................................................................................................... 4
2.
ALCANCE .......................................................................................................................................................... 4
3.
DOCUMENTO DE REFERENCIA ..................................................................................................................... 4
4.
ABREVIATURAS ............................................................................................................................................... 4
5.
INTRODUCCIÓN................................................................................................................................................ 5
6.
INSTRUMENTOS DE CONTROL ...................................................................................................................... 5
7.
INTRUMENTOS LOCALES ............................................................................................................................... 5
7.1
Tanque V-3100 (Tanque Alivios de GLP) ........................................................................................................... 5
7.2
Tanque V-3200 (Knock Out Drum) ..................................................................................................................... 7
7.3
Válvula Reguladora de Presión ........................................................................................................................... 8
7.4
Válvula de Alivios ................................................................................................................................................ 8
7.5
Toma de gas de Instrumentos............................................................................................................................. 8
8.
INSTRUMENTOS DE CONTROL AUTOMÁTICO ............................................................................................ 8
8.1
PLC de Procesos ................................................................................................................................................ 8
8.2
PLC de Seguridad ............................................................................................................................................... 9
8.3
SISTEMA DE ALIVIOS .................................................................................................................................... 11
8.4
ACTUADORES NEUMÁTICOS ....................................................................................................................... 13
8.5
TRANSMISORES DE PRESIÓN ..................................................................................................................... 14
8.5.1 TRANSMISOR A LLEGADA DESDE TERMINAL SANTA CRUZ ................................................................. 14
8.5.2 TRANSMISOR DE PRESION EN EL TANQUE V-3100. ................................................................................ 15
8.5.3 TRANSMISOR EN GAS PILOTO PARA FLARE............................................................................................ 15
8.5.4 TRANSMISOR EN SISTEMA DE BOMBEO TANQUE DE ALIVIOS. ............................................................ 16
8.6
TRANSMISORES DE NIVEL ........................................................................................................................... 17
8.7
TRANSMISORES DE TEMPERATURA .......................................................................................................... 17
8.8
SWITCH DE NIVEL BAJO / ALTO .................................................................................................................. 18
8.9
DETECTORES DE FUEGO ............................................................................................................................. 18
8.10 DETECTORES DE GAS .................................................................................................................................. 19
8.11 SISTEMA DE BOMBEO CONDENSADO ....................................................................................................... 20
8.11.1 MODO DE OPERACIÓN LOCAL .................................................................................................................... 20
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8.11.2 MODO DE OPERACIÓN AUTOMÁTICO ........................................................................................................ 20
8.12 SISTEMA DE QUEMA FLARE ........................................................................................................................ 20
8.13 PILOTO Y SISTEMA DE IGNICIÓN ................................................................................................................ 21
9.
CONCLUSIÓN ................................................................................................................................................. 23
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1. OBJETIVO
Establecer la lógica de control para el correcto funcionamiento de los equipos e instrumentos, además de la
integración al PLC correspondiente (Proceso, Seguridad).
2. ALCANCE
El alcance de este documento comprende el control de los instrumentos y equipos nuevos a instalarse en el
área de tanques de GLP, sistema de quema Flare, adecuaciones sistema contra incendios, entre otros del
proyecto Ingeniería Básica y de Detalle para Adecuaciones de Sistemas de Alivios y Drenajes en Estación
Buena Vista.
3. DOCUMENTO DE REFERENCIA
CB-E04-PR-00-03-02 de 02
CB-E04-IC-00-18-01 de 02
CB-E04-IC-00-18-02 de 02
PST-38513-SAM-EB-DE-HD-002
PST-38513-SAM-EB-DE-HD-003
PST-38513-SAM-EB-DE-HD-004
PST-38513-SAM-EB-DI-HD-001
PST-38513-SAM-EB-DI-HD-002
PST-38513-SAM-EB-DI-HD-003
PST-38513-SAM-EB-DI-HD-004
PST-38513-SAM-EB-DI-HD-005
PST-38513-SAM-EB-DI-HD-006
PST-38513-SAM-EB-DI-HD-007
PST-38513-SAM-EB-DI-HD-008
PST-38513-SAM-EB-DI-HD-009
Actualización de P&ID´s del sistema
Arquitectura de Control - Proceso
Arquitectura de Control - Seguridad
Hoja de Datos detector de Fuego
Hoja de Datos detector de Gas (%LEL)
Hoja de Datos detector de llama en Flare
Hoja de Datos transmisor de Presión
Hoja de Datos transmisores de Temperatura
Hoja de Datos Manómetros
Hoja de Datos Indicadores de Nivel
Hoja de Datos Switch de Nivel
Hoja de Datos Transmisor de Nivel
Hoja de Datos PLC ESD
Hoja de Datos PLC PROCESO
Hoja de Datos Indicador de Temperatura
4. ABREVIATURAS
PCV
PIT
LCV
LC
TI
LG
LSH
LSL
PI
TI
FE
LS
LT
FD
GD
DPI
GLP
: Válvula de Control de Presión.
: Transmisor Indicador de Presión.
: Válvula de Control de Nivel.
: Control de Nivel.
: Indicador de Temperatura.
: Visor de Nivel.
: Switch de Nivel Alto
: Switch de Nivel Bajo
: Indicador de Presión
: Indicador de Temperatura
: Medidor de Flujo
: Switch de Nivel
: Transmisor de Nivel
: Detector de Fuego
: Detector de Mescla Explosiva
: Indicador de Presión Diferencial
: Gas Licuado de Petróleo
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5. INTRODUCCIÓN
Durante la operación de OSSA1 y OSSA2, YPFB TR ha identificado la necesidad de optimizar la operación con
GLP a raíz del incremento en la frecuencia de bombeo de dicho combustible.
Siendo que el GLP es un hidrocarburo altamente peligroso en estado gaseoso es fundamental tener controlada
la operación de alivio por sobrepresión, alivio térmico y drenajes, de tal manera se implementará un sistema de
alivio automático con baja probabilidad de falla e integrado al nuevo PLC de seguridad de la estación Buena
Vista.
Se toma en cuenta que el sistema de alivios actual de la estación deberá seguir en pleno funcionamiento y que
los sistemas nuevos a implementarse no deberán interferir con el buen funcionamiento de los equipos actuales.
Se aclara que las balizas a usarse para alarma visual, deberán ser de distinto color, indicando de esta forma el
tipo de contingencia que está aconteciendo (Amarillo falla de proceso, Rojo falla de Seguridad ESD, Azul falla
6. INSTRUMENTOS DE CONTROL
Líneas abajo se detalla el proceso, condiciones de operación y la función que cumplirá cada instrumento y/o
equipo para el debido control del proceso.
Cada instrumento y/o equipo constara con su debido TAG de identificación, ver plano CB-E04-PR-00-03-02 de
02 (ACTUALIZACIÓN DE P&ID´S DEL SISTEMA (ALIVIO, GAS DE INSTRUMENTOS Y SISTEMA CONTRA
INCENDIO).
7. INTRUMENTOS LOCALES
Los instrumentos y/o equipos locales, forman también parte del control de proceso y/o seguridad, si bien estos
no se comunican con sala de control ni reciben algún tipo de alimentación eléctrica, realizan el debido control
mediante arreglos neumáticos, mecánicos, hidráulicos o simplemente visuales.
7.1 Tanque V-3100 (Tanque Alivios de GLP)
Se utilizará un visor de nivel graduado LG-3100, el mismo estará ubicado en el tanque V-3100 con el fin de
proporcionar una apreciación visual del estado de nivel de líquido del tanque, que permita drenar de
manera local y validar el nivel reportado por los demás instrumentos.
Se utilizará una válvula de alivio con resorte PSV-4200, con un set de 220 psig, su función será de alivio
ante un evento de sobre presión en el tanque, una vez se retorne a las condiciones de operación normal, la
válvula se cerrará.
Se utilizara una válvula de control la cual permitirá el paso de GLP a succión de las unidades de bombeo
de condensado P-1500, P-1550, la válvula de control LV-3100 deberá actuar de acuerdo al estado del
tanque, además de tener la posibilidad de ser actuada por decisión del operador. Se debe instalar LSL3100, el Switch de Nivel se activara cuando se encuentre a un nivel de 9 % del tanque.
A continuación se detalla en Tabla 7.1 la instrumentación del tanque de alivios.
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Tabla 7.1 Instrumentación Tanque V-3100
ITEM
UBICACIÓN
PSV-4200
Tanque V-3100
220 Psig
LG-3100
Tanque V-3100
N/A
TIT-3100
Tanque V-3100 (Remoto)
PIT-3100
Tanque V-3100 (Remoto)
LT-3100
Tanque V-3100 (Remoto)
LSHH-3100
Tanque V-3100 (Remoto)
LSLL-3100
Tanque V-3100 (Remoto)
LSL-3100
Tanque V-3100 (Remoto)
LV-3100
Tanque V-3100 (Remoto)
Figura 7.1 Tanque V-3100
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7.2 Tanque V-3200 (Knock Out Drum)
Se utilizará un visor de nivel LG-3200, el mismo estará ubicado en el tanque V-3200 con el fin de
proporcionar una apreciación visual del estado de nivel de líquido del tanque, que permita drenar de
manera local y validar el nivel reportado por los demás instrumentos.
Adicionalmente se contará con indicadores tanto de presión como temperatura TI-3200 para visualización
en campo de estas variables. Cualquier operación de purga, drenaje ó mantenimiento en el tanque K.O.D
se deberá realizar de manera manual abriendo la válvula V-3204.
Se utilizará la siguiente instrumentación en el tanque V-3200, ver Tabla 7.2
Tabla 7.2 Instrumentación Tanque V-3200
ITEM
UBICACIÓN
LG-3200
TANQUE V-3200
N/A
TI-3200
TANQUE V-3200
0-150ºF
PI-3200
TANQUE V-3200
0-250 Psi
LSH-3200
TANQUE V-3200 (Remoto)
LSL-3200
TANQUE V-3200 (Remoto)
Figura 7.2 Tanque V-3200
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7.3 Válvula Reguladora de Presión
Se contará con un sistema de regulación, la función de estas válvulas será el de regular la presión de
acuerdo al set en que se encuentren. A continuación se muestra en Tabla 7.3 las diferentes válvulas de
regulación, ubicación y set de presión.
Tabla 7.3 Válvulas PCV
7.4
ITEM
UBICACIÓN
SET
PCV-3400
1"-0.133-B-(FG-1)-3018 (Gas de ignición)
-
PCV-3150
6"-0.280-B-(V-1)-3008
120
Psig
Válvula de Alivios
Se utilizaran válvulas de alivio, su función será de alivio ante el sobre paso a la presión de operación en la
línea y filtro, si la presión incrementa en un 10% a la nominal, dicha válvula se abrirá, una vez vuelta a la
presión nominal de operación la válvula se cerrara, esto con el fin de proteger los equipos y el proceso.
A continuación se detalla en Tabla 7.4 la ubicación y set de las distintas válvulas de alivio de presión.
Tabla 7.4 Válvulas de Alivios
ITEM
UBICACIÓN
SET
PSV-4000
3"-0.216-B-(V-1)-3001
360 Psig
PSV-4100
3"-0.216-B-(HD-1)-3038
170 Psig
PSV-4200
6"-0.280-B-(V-1)-3009A
220 Psig
PSV-4300
1"-0.133-B-(V-1)-3016
360 Psig
PSV-4400
1"-0.133-B-(V-1)-3004
1630 Psig
7.5 Toma de gas de Instrumentos
Se tomará gas de la línea existente para el suministro de gas de instrumentos a los arreglos neumáticos a
implementarse, por ejemplo actuadores, gas piloto para el flare, presurización de tanque V-3100, entre
otros.
8. INSTRUMENTOS DE CONTROL AUTOMÁTICO
Tanto el sistema de Seguridad como el control del Proceso estarán compuesto por un PLC (uno para proceso y
otro para seguridad), sensores de presión, actuadores con sistema neumático, switch de nivel, sensores de
temperatura, detectores de fuego, detectores de mezcla explosiva, detectores de llama en flare, entre otros.
8.1 PLC de Procesos
La estación Buena Vista cuenta con un sistema de monitoreo de eventos, control y adquisición de datos,
mediante una red de PLC’s se tiene el acceso a la información de campo, parámetros de operación de las
variables principales de presión y flujo, así como el estado y parada por emergencia de las unidades de
bombeo y aislamiento de la estación mediante operación de válvulas con actuadores neumáticos.
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La estación Buena Vista cuenta con 4 paneles de PLC, correspondientes a cada unidad de bombeo,
ubicados fuera de la sala de control y todos ellos relacionados con el PLC supervisor, este a su vez con el
programa principal Wonderware.
Se deberá migrar del PLC existentes las señales correspondiente a seguridad al nuevo gabinete destinado
para este propósito. Se montará un nuevo gabinete de proceso, para lo cual se deberá migrar todas las
señales correspondientes a proceso al nuevo gabinete, este contará con un nuevo PLC de la familia
ControlLogix, será montado en un rack de 13 slot, garantizando espacio suficiente para todas las señales
tanto nuevas como existentes provenientes de campo.
Figura 8.1 Arquitectura de Control - Proceso
8.2 PLC de Seguridad
El PLC de seguridad se encargará exclusivamente del buen funcionamiento seguro de la estación, para lo
cual cuenta con un sistema redundante en procesador, y toda una red de instrumentos asociados a él,
logrando así el continuo monitoreo del buen funcionamiento de la estación.
Se deberá migrar del PLC existentes las señales correspondiente a seguridad al nuevo gabinete destinado
para este propósito. El nuevo gabinete de seguridad que ya contará con un nuevo PLC exclusivo de
Seguridad perteneciente a la familia ControlLoix, este contara con redundancia en procesador (cada
procesador montado en un rack de 4 slot) y en entradas y salida (montado en un rack de 13 slot) la red
entre estos dispositivos deberá ser Ethernet en anillo DLR.
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Figura 8.2 Red Tipo Anillo DLR Ethernet
Los siguientes instrumentos se implementarán en el PLC de Seguridad y Procesos:
•
•
•
•
•
•
•
•
Transmisores de nivel
Transmisores de Temperatura
Detectores de Fuego
Detectores de Gas
Actuadores Neumáticos
Switch de Nivel
Detectores de llama del Flare
Densitómetro
Figura 8.3 Arquitectura de Control - Seguridad
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8.3 Sistema de Alivios
La estación contará con dos densitómetros, uno antes de ingresar a la Estación, y el segundo antes de la
succión de las unidades de bombeo. La operación de estos equipos es de suma importancia, debido que el
PLC de procesos en coordinación con el de Seguridad habilitará los sistemas de alivio de la Estación
(antes de ingresar y una vez dentro la estación) en función de la gravedad específica del producto.
Tabla 8.1 Cuadro de gravedad y grados API de Producto
GRAVEDAD ESPECIFICA
PRODUCTO
DE
HASTA
Crudo B
0.74 (°API 60)
0.78 (°API 50)
Crudo
0.73 (°API 62)
0.76 (°API 55)
Gasolina
0.64 (°API 98)
0.68 (°API 77)
GLP
0.52 (°API 140)
0.55(°API 125)
Natural
Crudo:
Cuando el producto es Crudo Natural, Crudo-B o Gasolina Blanca, el PLC habilita el sistema de alivio de
sobrepresión para Crudo según su densidad es decir abre la BDV-3002 Ver Tabla 8.1
Se producirá un paro ESD en la estación por las siguientes situaciones:
•
•
•
•
•
•
•
•
Detección de fuego en sala de Bombas
Detección de gas pesado en bombas 50% LEL 2 sensores de 3.
Alto flujo en planta 2500 BBL/H
LOLO Bajo flujo en planta 340 BBL/H
PT-403 LOLO Presión de llegada a Planta Crudo: 30 psi
PT-414 HIHI presión de salida de la planta crudo: 1500 psi
Detección de fuego en el tanque de alivio.
Paro provocado con pulsadores de ESD (Fuego-Gas-Presión)
Cuando existe alguna de estas situaciones, se produce un paro ESD, dando paso al cierre de válvulas,
VVE-2011 llegada a la estación y VVE-2037 salida de la estación, cierre de válvulas de gas combustible a
Unidades de Bombeo 1, 2, 3 y 4 se activa la baliza roja, sirena y alarma en HMI.
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Figura 8.4 Válvulas de llegada VVE-2011 y salida VVE-2037 de la planta
El sistema alivios de crudo está diseñado de tal manera que ante la presencia del producto se active los
alivios automáticamente para su uso según sea necesario. En caso el densitómetro AE-001 detecte el paso
de crudo, automáticamente se abrirá las válvula BDV-3002, se cerrará y bloqueará la válvula BDV-3001,
además de contar con una válvula de alivio PSV-4000 con set de 360 Psi dando ingreso a tanque de
alivios de crudo. En caso de ser requerido el alivio del condensado contenido en los tramos de succión y
descarga de las unidades de bombeo principales, deberán operarse las válvulas manuales de 1" existentes
que conectan al colector hacia el pozo slop.
Si ocurriera un paro ESD en la estación mientras el producto presente sea Crudo, entonces se cerrarán las
válvulas de ingreso y salida de la estación VVE-2011, VVE-2037, se cerrará la válvula de alivio de GLP
BDV-3001, se abrirá la válvula de alivio de Crudo BDV-3002 y en el momento que la presión sea mayor al
SET de la PSV-4100, el producto será enviado al tanque de crudo.
GLP:
Cuando el producto es GLP, el PLC de Proceso (densitómetro conectado a este PLC) en comunicación
con el PLC de Seguridad habilitan el sistema de alivios. Ver Tabla 8.1
Se producirá un paro ESD en la estación por las siguientes situaciones:
•
•
•
•
•
•
•
•
Detección de fuego en sala de Bombas
Detección de gas pesado en bombas 50% LEL 2 sensores de 3.
Alto flujo de GLP en planta 2500 BBL/HR
LOLO Bajo flujo de GLP en planta 340 BBL/HR
PT-403 y/o el PIT 3000 detectan muy baja presión (LOLO) de llegada a Planta: 145 psig.
PT-414 muy alta presión (HIHI) de salida de la planta GLP: 1500 psig.
Paro provocado con pulsadores de ESD (Fuego-Gas-Presión)
Detección de fuego y gas en área de tanque de alivio
Cuando existe una de estas causas se produce un paro ESD, por tal motivo se cierra la válvula VVE-2011
llegada a estación y la válvula VVE-2037 salida de la estación, además se produce el cierre de válvulas de
gas combustible a unidades de bombeo 1, 2, 3 y 4, se activa baliza Roja, Sirena y alarma en HMI.
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El sistema alivios de GLP está diseñado de tal manera que ante la presencia del producto se active los
alivios automáticamente para su uso según sea necesario. En caso el densitómetro AE-001 detecte el paso
de GLP, automáticamente se abrirá las válvula BDV-3001, se cerrará la válvula BDV-3002, además la
válvula de control de presión PCV-300A actuará en función a decisión del operador, la válvula actuara de
manera proporcional al porcentaje que el operador digite, dando ingreso a tanque de alivios de GLP, K.O.D
y posteriormente su quema en Flare, caso contrario reinyección de tanque de alivios de GLP al proceso
cuando sea necesario.
Si ocurriera un paro ESD en la estación mientras el producto presente sea el GLP, entonces se cerrarán
las válvulas de ingreso y salida de la estación VVE-2011, VVE-2037, se cerrará la válvula de alivio de
crudo BDV-3002, se habilitará la válvula de alivios de GLP BDV-3001, se apagarán las unidades de
bombeo principales y para reinyección, finalmente proceder a la quema en Flare.
Se toma como criterio el desfogue del volumen total dentro la estación. Para lo mencionado se considera la
acción de válvulas actuadas que deberán transportar el volumen retenido según la siguiente disposición:
Figura 8.5 Llegada de producto a la estación
8.4 Actuadores Neumáticos
Se utilizaran actuadores neumáticos a la llegada de la estación y para habilitación del sistema contra
incendios en el área de alivios de GLP. Los actuadores serán instalados en la línea de Alivios y Drenaje y
línea de sistema contra incendios con sistema de control de lazo cerrado, el mismo estará conformado por
el controlador (PLC), actuador neumático y elemento de retroalimentación.
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Figura 8.6 Diagrama de Bloques Actuador
Tanto el actuador BDV-3001 y BDV-3002 se activarán en función al densitómetro ubicado a la entrada de
la estación, mientras que la ROV-5000 se activará de acuerdo a la necesidad del sistema contra incendios,
por ejemplo fuego en área de alivios, ó a decisión del operador.
El controlador enviara una señal eléctrica accionando la válvula en estado ON para su descarga en tanque
de alivios de GLP, lo propio para la configuración de crudo, en caso sea el actuador del sistema contra
incendio, este deberá activarse en caso de fuego en área de alivios de GLP ó que el operador así lo
requiera.
En el HMI se debe visualizar los estados de las Válvulas (ON-OFF) nombradas en la Tabla 8.2
Tabla 8.2 Válvulas Neumáticas
TAG
UBICACIÓN
BDV-3001
2"-0.154-B-(V-6)-3000
BDV-3002
2"-0.154-B-(V-6)-3036
ROV-5000
6"-0.280-B-(W-1)-3093
BDV-2025
2"-0.154-B-(HL-9)-109
BDV-1977
6"-0.280-B-(V-6)-3010
BDV-2029
2"-0.154-B-(HL-9)-111
8.5 Transmisores de Presión
8.5.1 Transmisor a llegada desde Terminal Santa Cruz
Se considera un transmisor de presión (PIT-3001) a la llegada a la estación, el cual permitirá
conocer la presión del ducto y los alivios antes que entre a la Estación. En caso exista falla por alta o
baja presión el transmisor enviara una señal a sala de control (4 - 20 mA), de tal manera de
visualizar en el HMI una alarma por falla, además de una alarma sonora.
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FILOSOFÍA DE CONTROL PARA LA NUEVA OPERACIÓN
El transmisor trabajara dependiendo
visualizara los parámetros en el HMI.
de las condiciones de operación según la Tabla 8.3, se
Tabla 8.3 Set de Transmisor de Presión PIT-3001 Área de
Variable operativa
Alarma
Paro (ESD)
Producto
Alta Alta presión (PAHH)
310 Psig
320 Psig
GLP
Alta presión (PAH)
280 Psig
Baja presión(PAL)
150 Psig
Baja Baja presión (PALL)
135 Psig
125 Psig
GLP
Baja presión(PAL)
40 Psig
Crudo
Baja Baja presión (PALL)
30 Psig
Crudo
8.5.2 Transmisor de Presion en el tanque V-3100.
El transmisor de presión no serán instalados sobre la tubería ó línea de proceso.
Para su instalación se usara un soporte (Rack de transmisores de tanque de Alivios) ver plano Típico
de Montaje de Eléctrico Parte III SC-E02-EL-00-11-05 de 07, se utilizará tubería estándar de acero al
carbón de 2”, utilizando los accesorios de montaje provistos por el mismo fabricante del transmisor
para este propósito específico: un soporte para la tubería de 2” y tornillo en U para fijar el transmisor
al Soporte de tubería.
Se considera un transmisor de presión (PIT-3100) en el tanque V-3100 con el objetivo de conocer la
presión en que se encuentra el tanque, en caso exista alta o baja presión en el tanque el transmisor
enviara una señal a sala de control (4 - 20 mA), de tal manera visualizar en el HMI una alarma por
falla, además de una alarma sonora. Este transmisor es el lazo de retroalimentación para la PCV3155, ducto hacia K.O.D.
Tabla 8.4 Set de Transmisor de Presión
Variable operativa
Alarma
Paro (ESD)
260
Producto
Alta Alta presión (PAHH)
250 Psig
Alta presión (PAH)
220 Psig
GLP
Baja presión(PAL)
130 Psig
GLP
Baja Baja presión (PALL)
120 Psig
110
GLP
GLP
8.5.3 Transmisor en Gas Piloto para Flare.
Se considera dos transmisores de presión en el sistema de gas piloto para el flare con el objetivo de
conocer la presión en que se encuentra la línea, en caso la presión supere los sets de los
transmisores, estos enviara una señal a sala de control (4 - 20 mA), de tal manera visualizar en el
HMI una alarma por falla, además de una alarma sonora.
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En caso el PIT-3400 indique una presión menor a 35 psi, deberá aparecer una alarma en el HMI
además de revisar la reguladora de presión PCV-3400, pues podría haber un mal funcionamiento del
mismo.
En caso el PIT-002 indique una presión menor a 50 psi, deberá aparecer una alarma en el HMI
además de revisar la reguladora de presión PCV-3410, pues podría haber un mal funcionamiento del
mismo.
Tabla 8.5 Transmisor de Presión Área de Flare
TAG
UBICACIÓN
PIT-002
1"-0.133-B-(IG-1)-3039
PIT-3400
1"-0.133-B-(FG-1)-3018
8.5.4 Transmisor en sistema de Bombeo Tanque de alivios.
Se considera dos transmisores de presión en el sistema de bombeo con el objetivo de conocer la
presión de succión y descarga en que se encuentra la línea, en caso la presión supere los sets de
los transmisores, estos enviara una señal a sala de control (4 - 20 mA), de tal manera visualizar en el
HMI, además de una alarma sonora.
El PIT-1500 indique la presión de descarga de la unidad de bombeo 315 Psi presión mínima
requerida para reinyectar GLP a la línea.
El PIT-1550 indique la presión de succión de la unidad de bombeo de 135 psi, deberá aparecer una
alarma en el HMI.
Tabla 8.6 Transmisor de Presión
Variable operativa
PIT-1550
Paro (ESD)
Producto
Alta Alta presión (PAHH)
170 Psig
-
GLP
Alta presión (PAH)
150 Psig
-
GLP
Baja presión(PAL)
130 Psig
-
GLP
Baja Baja presión (PALL)
120 Psig
-
GLP
Variable operativa
PIT-1500
Alarma
Alarma
Paro (ESD)
Producto
Alta Alta presión (PAHH)
350 Psig
-
GLP
Alta presión (PAH)
320 Psig
-
GLP
Baja presión(PAL)
290 Psig
-
GLP
Baja Baja presión (PALL)
270 Psig
-
GLP
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8.6 Transmisores de Nivel
El transmisor de Nivel no serán instalados sobre la tubería ó línea de proceso.se instalara en vasos
comunicantes modelo Chamber 9901 .
Para su instalación del Transmisor un Rack de transmisores ver plano Típico de Montaje de Eléctrico Parte
III SC-E02-EL-00-11-05 de 07, se utilizará tubería estándar de acero al carbón de 2”, utilizando los
accesorios de montaje provistos por el mismo fabricante del transmisor para este propósito específico: un
soporte para la tubería de 2” y tornillo en U para fijar el transmisor al Soporte de tubería.
Se considera un transmisor de nivel (LT-3100) en el tanque V-3100 con el objetivo de conocer el estado del
tanque, el transmisor enviara una señal a la sala de control (4 - 20 mA) de tal manera visualizar en HMI el
nivel del tanque. Este transmisor de novel se instalara con vasos comunicantes, para facilitar su
calibración
En caso el nivel del tanque se encuentre en 85% el transmisor enviará una señal de alarma visual en el
HMI, además de una alarma sonora al PLC de Proceso por LAH, también cuando el nivel llegue a 90%,
generará una alarma sonora, el personal de mantenimiento deberá activar el arranque de la unidad de
Bombeo de forma manual.
Cuando el nivel del tanque se encuentre en 10% el transmisor enviará una señal de alarma al PLC de
Proceso por LAL apagando la bomba en función y se contara como respaldo LSLL-3100, cuando llegue al
5% se activará la LALL.
Tabla 8.7 Transmisor de Nivel
Variable operativa
LIT-3100
Alarma
Paro (ESD)
Producto
Alto Alto Nivel (LAHH)
90%
-
GLP
Alto Nivel (LAH)
85%
-
GLP
Bajo Nivel (LAL)
10%
-
GLP
Bajo Bajo Nivel (LALL)
5%
-
GLP
8.7 Transmisores de Temperatura
El transmisor de temperatura no serán instalados sobre la tubería ó línea de proceso.
Para su instalación del Transmisor un Rack de transmisores ver plano Típico de Montaje de Eléctrico Parte
III SC-E02-EL-00-11-05 de 07, se utilizará tubería estándar de acero al carbón de 2”, utilizando los
accesorios de montaje provistos por el mismo fabricante del transmisor para este propósito específico: un
soporte para la tubería de 2” y tornillo en U para fijar el transmisor al Soporte de tubería.
Los elementos a ser utilizados para medir temperatura serán RTD, fabricados en Platino, con una
resistencia de 100 ohms a 0 grados °C en todos los casos, con exactitud de acuerdo con lo expresado en
la hoja de datos correspondiente.
La profundidad de inserción del elemento sensor en la tubería, será determinada por el proveedor en un
tamaño estándar de fabricación en un rango máximo hasta ¾ de diámetro de la tubería.
Se considera un transmisor de Temperatura (TIT-3100) en el tanque V-3100 con el objetivo de conocer la
temperatura del GLP, el transmisor enviara una señal a sala de control (4 - 20 mA), de tal manera de
visualizar en HMI la temperatura del tanque. En caso de alta temperatura generará una alarma en el HMI,
por ser una condición anormal de operación, además de una alarma sonora.
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Tabla 8.8 Transmisor de Temperatura
TIT-3100
Variable operativa
Alarma
Hi Hi Temperatura(TAHH)
45ºC
-
GLP
Hi Temperatura (LAH)
38ºC
-
GLP
Lo Temperatura (LAL)
0ºC
-
GLP
< 0ºC
-
GLP
Lo Lo Temperatura (LALL)
Paro (ESD)
Producto
8.8 Switch de Nivel Bajo / Alto
Los switch por bajo y alto nivel LSHH-3100, LSLL-3100 (tanque V-3100), LSH-3200, LSL-3200 (tanque
V-3200) ubicados en sus respectivos tanques, tienen la función de dar una alarma tanto por bajo y alto
nivel. Estos enviaran en ambos casos una señal discreta al PLC, este a su activara una alarma visual
indicando el estado del tanque, El principio de funcionamiento será el mismo en ambos tanques.
En caso el nivel del tanque se encuentre en 9%, el switch de nivel( LSL-3100) enviara una señal de alarma
al PLC llegando a visualizar en el HMI, A decisión se de abrir la LV-3200 dando paso a la activación de la
Bomba P-1500
8.9
Detectores de Fuego
Se utilizará detectores de fuego en área donde se instalará el tanque V-3100 con el objetivo de proteger
al personal y la estación. A presencia de fuego el detector enviará una señal (Discreta) al PLC de
Seguridad y este activará una alarma en el HMI, además de una alarma sonora, así mismo se activaran
la Sirena, baliza roja y se abrirá la válvula ROV-5000 dando ingreso al agua del sistema contra
incendios.
La tecnología del detector a usar será Infrarroja que presenta la mayor inmunidad a falsas alarmas. Las
falsas alarmas pueden ocurrir debido a soldadura, descargas atmosféricas, rayos X, chispas, efectos de
arco en circuitos eléctricos, efecto corona, radiación solar, entre otros.
Los detectores de fuego, difieren en la distancia a la que se puede detectar el fuego en función del
combustible que se desee detectar. Los detectores deben ser colocados para proporcionar la mejor vista
sin obstrucciones del área a ser protegida. Los siguientes factores deben tenerse en cuenta:
• Identificar las fuentes de ignición de alto riesgo de incendio.
• Asegurar de que el detector a utilizar cubra adecuadamente la zona de riesgo.
• Ubicar y colocar el detector de forma tal que el factor o los factores que origina el peligro de fuego, se
encuentre tanto dentro del campo de detección así como dentro del rango de distancia que alcanza a
ver el detector.
Tabla 8.9 Señales del Detector de fuego
INSTRUMENTOS
TAG SENSOR
DESCRIPCIÓN
ESTADO
FD-3100/FD-4100
Detector de Fuego
Desperfecto Detector
Detector de Fuego
Shutdown
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Montaje: Se deberá considerar los accesorios necesarios para su correcta instalación, se detalla en típico
de instalación.
Figura 8.7 Típico de Montaje de Detector de Fuego.
8.10 Detectores de Gas
Se utilizaran detectores de gas, con señales de salida analógica y digital.
La señal de salida analógica será de 4 - 20 mA.
Un número importante de parámetros de la configuración de los sensores serán programables en campo,
incluyendo:
•
•
•
•
Tipo de gas
Rango de la medición
Puntos de Alarma
Tag del sensor
Una vez detectado el LEL 10 - 40 %, deberá activarse una alarma en el HMI, además de una alarma
sonora, advirtiendo la alta concentración de mezcla explosiva. En caso de un LEL > 40% se activará una
alarma en el HMI, además de activar una alarma sonora y baliza amarilla.
Tabla 8.10 Señales de Alarma Detector de Gas
ALARMAS GD-4000
TRANSMISOR DE GAS
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SERVICIO
SEÑAL
Nivel LEL %
4 - 20 mA
Alarma Nivel Bajo – 20 %
0 / 24 VDC
Shutdown Nivel – 40 %
0 / 24 VDC
Desperfecto Detector
0 / 24 VDC
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8.11 Sistema de Bombeo Condensado
En el sistema de bombeo se utilizaran dos Bombas de 25 Hp (bombas reutilizadas de las estaciones
Limatambo y Pampatambo), se utilizará una configuración con arrancador suave, de la siguiente manera:
• Guarda motor
• Arrancador Suave
El sistema se configura de modo que el arranque se lo realiza tanto local (Manual) como automático
(PLC), parámetros a visualizar en el HMI arranque, parada.
En el sistema de control existirán dos modos de operación:
• Modo de operación local
• Modo de operación Automático
8.11.1 Modo de Operación Local
Para estar en este modo de operación, el personal de mantenimiento u operaciones que se
encuentre en el sitio por medio de la combinación correcta activara al selector de 3 Posiciones a
modo local.
8.11.2 Modo de Operación Automático
Para estar en este modo de operación, el personal de mantenimiento u operaciones que se
encuentre en el sitio por medio de la combinación correcta activara al selector de 3 Posiciones a
modo Automático para realizar el arranque vía HMI / PLC.
8.12 Sistema de quema Flare
Es la parte de la Tea donde el combustible y aire se mezclan en velocidad, turbulencia y concentración
requerida para establecer y mantener una ignición apropiada de combustión estable. Deberá fabricarse de
acero inoxidable ó una aleación apta para alta temperatura e intemperie de acuerdo a las condiciones de
operación. Deberá estar acompañado con un dispositivo arresta llama en la parte inferior para evitar
retroceso de la misma, su diseño será tal que la llama se mantenga estable, con buena combustión y con
un bajo nivel de ruido, además de no superar los 115 dB (A) a nivel de la base de la tea.
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Figura 8.8 Panel de Encendido del Flare.
8.13 Piloto y Sistema de Ignición
El sistema controlador (panel de ignición) deberá contar con certificado este continuamente realizará el
monitoreo y controlara el piloto mediante un elemento de temperatura TE-3400. El sistema de ignición está
compuesto por una línea de gas combustible y una línea de ignición. Deberá contar con un elemento de
temperatura asociado al sistema de ignición, con el cual se pueda saber en todo momento si el piloto está
encendido o no. Adicionalmente se deberá contar con dos ignitores de llama local EE-3400, EE-3401
(ambos funcionando al mismo tiempo uno en respaldo del otro) en la parte frontal que actúen como
respaldo en caso que el sistema de ignición automática falle.
El sistema de detección y conservación de la llama deberá proveerse con una termocupla TE-3400 y
detector de llama del flare BT-3400 acoplada al tubo guía del piloto la cual enviará señal al panel de
ignición para garantizar la presencia de llama, además de monitorear si es que la llama retrocede. Los
pilotos deben ser del tipo premezcla auto - aspirado y cumplir con la sección 5.2 de la API STD 537 o
equivalente.
Deben ser capaces de producir una flama estable a pesar de las condiciones atmosféricas más adversas,
se debe suministrar un escudo individual por cada piloto del quemador contra viento y lluvia, evitando que
la llama se apague por estas condiciones. El diseño mecánico de los pilotos en los quemadores debe ser
capaz de soportar las condiciones del sitio. Las boquillas de los pilotos deben ser diseñados con un
sistema bridado de fácil desmonte que permita desensamblarlos rápidamente para servicio de
mantenimiento y reparación.
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El panel tendrá las siguientes señales de inicio de fase.
•
•
•
•
Salida contacto seco indicando falla
Salida contacto seco indicando piloto apagado.
Salida contacto seco indicando selección en local
Entrada para contacto seco para encendido de la tea.
Servicios
Se utilizará gas natural, como combustible disponible de la estación para el piloto mediante una tubería de
1”, la energía eléctrica requerida para el funcionamiento del sistema de ignición será suministrada en el
sitio que se elija para montar el tablero de fuerza del equipo.
Panel de Ignición
El sistema de ignición deberá estar montado dentro de una caja de uniones (junction Box) independiente
para montaje remoto, con botonera para el encendido del piloto de tea. El sistema de ignición remoto
tendrá disponibilidad de comunicación con el PCS (Process Control System) a través de Modbus RTU, RS485 y tendrá disponibilidad para recibir señales discretas.
El modulo y sensores locales deberán ser seleccionados para Clase 1, División 2, Grupo D. Los
encerramientos eléctricos deberán ser a prueba de explosión y a prueba de agua conforme a las normas
NEMA 7 + NEMA 4X. Este módulo deberá funcionar bajo las siguientes modalidades:
• Local
• Remoto desde Sala de control
El panel tendrá contactos cableados a bornera terminales de tornillo por medio de los cuales las fallas y
señales se puedan enviar a un panel remoto. El equipo deberá ser suministrado con un panel local que
indique las señales que se listan a continuación:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Falla de Módulo de ignición.
Posición del selector local (Local / Remoto / Mtto).
Detectores de llama del piloto.
Falla alimentación externa del módulo.
Baja presión gas de encendido.
Falla de encendido del piloto.
Falla de sensores locales (termocuplas, detectores de llama, etc.).
Baja presión de suministro de gas al piloto.
Baja presión de suministro de gas al encendido.
Termocuplas de la tea.
Operación Local
La operación local se puede ejecutar de manera automática o manual, en los dos casos se ejecutarán
todas las secuencias y enclavamientos necesarios para realizar el encendido del piloto de la tea.
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HOJA:
23 de 23
TITULO:
FILOSOFÍA DE CONTROL PARA LA NUEVA OPERACIÓN
Placa de Datos
La Tea será marcada en forma indeleble mediante una placa en acero inoxidable que la identifique
plenamente, la cual contendrá la siguiente información (en alto relieve) en idioma español:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Nombre del fabricante.
Número de trabajo ó número de la Orden de Compra.
Número de especificación. (Tag-Number)
Nombre del equipo.
Presión de ajuste.
Presión Máxima/Mínima de operación.
Nombre de la localización del Proyecto.
Año de producción.
Diámetro nominal.
Detector de Llama
Se utilizará un detector de llama (BT-3400) en el quemador de gas, el cual detecta electro-ópticamente la
presencia y ausencia de llama en la boquilla de la antorcha, el monitoreo continuo del quemador es crucial
para asegurar que los gases tóxicos o residuos no son quemados y son liberados a la atmosfera.
El controlador del detector de llama cuenta con salida a relé R1 que se activará cuando se detecta una
llama, y desactivará cuando la llama no sea detectada, cuando se active se encenderá el led en el panel
frontal del controlador.
El controlador contara con comunicación RS-485, en el tablero de PLC-ESD se instalara un conversor
RS-485 a Ethernet TCP/IP.
En caso no se detecte la llama en el flare, se producirá una alarma en el HMI.
9. CONCLUSIÓN
Se logro establecer la lógica de control para el buen funcionamiento del sistema de alivios de GLP, detallando
las funciones de los diferentes instrumentos, sets a los que funcionará, además de integrar las nuevas señales
de ESD a un nuevo PLC exclusivo de Seguridad, las nuevas señales de proceso continuaran ingresando al PLC
Supervisor de la estación. Se recomienda para mayor comprensión acompañar a esta filosofía los diferentes
planos y documentos presentados en la ingeniería.
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