NaturaGas
EPA POLLUTION PREVENTER
Lecciones
Aprendidas
De los participantes de Natural Gas STAR
USD DE TECNICAS DE EVACUACION DE TUBERIAS PARA REDUCIR
LA PRESION DE LA LINEA ANTES DE SU MANTENIMIENTO
(Using Pipeline Pump-Down Techniques to Lower Gas Line
Pressure Before Maintenance)
Resumen gerencial
Los operadores de sistemas de tuberias de gas natural regularmente reducen la presion de la linea y descargan gas de
secciones de tuberia para garantizar las condiciones de seguridad del trabajo durante las actividades de mantenimiento y
reparacion. Tipicamente, los operadores bloquean y despresurizan la seccion lineal mas pequena posible de tuberia para ventilar
el gas a la atmosfera. En 1998, un calculo de 9 mil millones de pies cubicos (Bcf) de metano se ventilo a la atmosfera durante
mantenimientos de rutina y problemas de tuberias.
Usar tecnicas de evacuacion para reducir la presion de la linea de gas antes de desempenar las actividades de mantenimiento y
reparacion es una manera eficaz de reducir las emisiones y rendir ahorros economicos importantes. Las tecnicas de evacuacion
de tuberia implican el uso de compresores en linea tanto solos como en secuencia con compresores portatiles. El uso de
compresores en linea casi siempre es justifiable porque no hay costos de capital y el plazo de recuperacion de la inversion
es inmediato. Sin embargo, la redituabilidad de usar tambien un compresor portatil para aumentar la recuperacion de gas
depende en gran medida de los factores especificos del lugary los costos de operacion.
Independientemente de la tecnica de evacuacion que se seleccione, las reducciones de emisiones son directamente propor-
cionales a cuanta presion de tuberia se reduce antes de que ocurra la ventilacion. En promedio, hasta el 90 por ciento del
gas de la tuberia puede recuperarse para su venta en lugar de que se emita. Las tecnicas de evacuacion de tuberias son
mas economicas para volumenes altos, lineas de gas a presiones mas altas y funcionan mas eficazmente para las actividades
planeadas de mantenimiento y en casos en donde existe suficiente tuberia de distribucion para conectar el compresor portatil.
Muchos participantes de Natural Gas STAR han obtenido ahorros economicos importantes al usar las tecnicas de evacuacion.
En 1998, los participantes de transmision de Natural Gas STAR ahorraron un total de 1.1 Bcf de gas usando las tecnicas de
evacuacion. En base al valor del gas que se ahorro de $3.00/Mcf, eso representa un total de mas de $3 millones en ahorros.
Medida
Evacuacion del gas de las tube-
rias antes de dar mantenimiento
Volumen del gas
ahorrado (Mcf/ano)
200,000*
Valor promedio del
gas ahorrado ($/ano)
$600,000
Costo promedio de
implementacion ($)
$75,000
Plazo promedio de
recuperacion de la inversion
<1 ano**
* Basado en las experiencias reportadas anualmente por los participantes de Natural Gas STAR, las cuales variaron considerablemente. Los
factores que afectan el volumen de gas ahorrado y el costo de la implementacion incluyen la longitud y la presion de la tuberia, el tipo de compresor
y el numero de ubicaciones o veces que se evacuo. Los datos incluyen los resultados reportados de los compresores en linea y los portatiles.
** El plazo de recuperacion de la inversion de los compresores en linea es inmediato porque no existen costos de capital.
Esta publicacion es una de la serie de resumenes de Lecciones Aprendidas preparados por EPA en colaboracion con la industria de gas
natural que tratan acerca de las aplicaciones superiores del Programa de Mejores Practicas Administrativas (BMP, siglas en ingles) de
Natural Gas STAR y Oportunidades Identificadas por los participantes (PRO, siglas en ingles).
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Antecedentes
tecnologicos
Las companies de transmision, distribucion y produccion de gas natural transportan
metano y otros hidrocarburos ligeros a traves de las tuberias presurizadas de gas.
Estas tuberias pueden requerir reparaciones o mantenimiento a lo largo de su vida
util a causa de corrosion interna y externa, fugas en los empaques o la soldadura,
fallas de materiales defectuosos y dafios causados por factores externos. Las
reparaciones de tuberia se dividen en cuatro categorias generales:
* Clase 1 son las reparaciones que no son de emergencia que no implican la
interrupcion completa del servicio.
* Clase 2 son las reparaciones que no son de emergencia que requieren la
interrupcion completa del servicio.
* Clase 3 son las reparaciones de emergencia que requieren la interrupcion
completa del servicio.
* Clase 4 son proyectos de gran escala en donde se operara una tuberia nueva
paralela a una existente y requiere la interrupcion del servicio.
Las actividades de reparacion y mantenimiento de las tuberias por lo general
requieren la despresurizacion de la tuberia para eliminar el gas de la seccion afectada
y garantizar condiciones seguras para trabajar. Una manera de despresurizar es
bloquear el segmento afectado de tuberia y ventilar el gas de dicho segmento a la
atmosfera. Como alternativa, los operadores pueden usar tecnicas de evacuacion
para reducir la presion de la linea de gas antes de ventilarla. Las tecnicas de
evacuacion son la alternativa preferida porque ofrecen mas gas disponible para
su venta y reducen las emisiones de metano.
Al implementar tecnicas de evacuacion de la tuberia, los operadores pueden usar
dos tipos de compresores para reducir la presion de la tuberia: los compresores
en linea y los compresores portables. Dependiendo de la situacion, los operadores
pueden usar compresores en linea solos o con compresores portables.
* Uso de compresores de tuberia en linea para reducir la presion a un valor
dentro de los limites de proporcion de compresion. Por lo general, los compre-
sores en linea de tuberias tienen proporciones de compresion de hasta 2 a 1.
Al bloquear la valvula mas arriba de la tuberia del segmento senalado de la linea
mientras se continua operando el compresor mas abajo, la presion de la tuberia
puede reducirse a aproximadamente el 50 por ciento de la presion de trabajo
de la linea. El compresor entonces puede apagarse y el segmento de la linea
estara completamente bloqueado. Con frecuencia es suficiente bajar la presion
de la linea a la mitad para instalar de manera segura mangas sobre la linea
dafiada. Este tipo de proceso de evacuacion de la linea debe realizarse
solamente de conformidad con las politicas de administracion de seguridad.
* Uso de un compresor portatil para reducir mas la presion de la linea. Los
operadores tambien pueden considerar usar compresores portables para lograr
una reduccion adicional mayor que las que pueden proveer los compresores
en linea. Los compresores portables pueden tener una proporcion de hasta 5 a
1. Cuando se usan en combinacion con los compresores en linea, los compre-
sores portables pueden reducir la presion de la linea hasta a un 90 por ciento
-------
de su valor original sin tener que ventilarse. Los compresores portatiles pueden
usarse de manera segura solamente cuando la valvula de bloqueo mas abajo de
la linea tiene la suficiente distribucion. Una vez mas, las politicas de seguridad
deben seguirse estrictamente cuando se usen los compresores portatiles.
Aunque un compresor portatil puede recuperar un 40 por ciento adicional del
gas original de la tuberia para su venta, es mas apropiado que se use durante el
mantenimiento planeado, como reparaciones de Clase 1 y 2. Esto se debe a la
dificultad de alquilar o rentar una unidad, movilizarla y despresurizar la linea de
manera oportuna y economica durante una emergencia. Los compresores portatiles
tambien pueden justificarse con mas facilidad cuando se retiran secciones multiples
de la tuberia para darles servicio, ya sea como un solo proyecto o como un
conjunto de reparaciones en serie.
El Cuadro 1 resume las tecnicas de bombeo al vacio que pueden aplicarse a las
distintas clases de reparaciones de tuberia.
Cuadro 1: Aplicabilidad de las tecnicas de bombeo al vacfo de tuberias
Clase de reparation
Clase 1
Clase 2
Tecnica de
ombeo al vacio
Description de aplicabilidad
En linea y portatil
Estas tecnicas pueden usarse mas ampliamente
en las reparaciones de Clase 1 y 2 debido a que
dichas reparaciones involucran principalmente
situaciones que no son emergencias y
mantenimiento planeado.
Clase 3
Solo en linea
Las reparaciones de Clase 3 tipicamente se tratan
de reparaciones de emergencia con una urgencia
significativa para volver a poner la tuberia en
servicio, lo que no deja tiempo para movilizar
un compresor portatil.
Clase 4
Solo en linea
Los proyectos de Clase 4 pueden ser vastos, con
tubos nuevos colocados en paralelo a las tuberias
existentes. Existen oportunidades de recuperar gas
de las lineas viejas durante el arranque de la nueva
linea, pero debe coordinarse muy cuidadosamente
debido al tamano de los proyectos.
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Beneficios
economicos y
para el medio
ambiente
El Cuadro 2 ilustra la secuencia basica de los eventos para despresurizar un
segmento de tuberia.
Cuadro 2: Secuencia de los eventos de despresurizacion
1. Identificacion del segmento de tuberia que necesita reparacion
Tuberia Bloque de compresor Bloque de compresor Tuberia
Valvula abierta Valvula abierta
2. Despresurizacion del segmento a un 50% usando el compresor en linea de la tuberia
Tuberia
Bloque de compresor Bloque de compresor Tuberia
Valvula cerrada Valvula abierta
3. Despresurizacion adicional del segmento a un 90% usando el compresor
portatil en secuencia con el compresor en Ifnea
Tuberia Bloque de compresor Bloque de compresor Tuberia
Valvula cerrada Valvula cerrada
Compresor portatil
n Presion normal de la tuberia
E^ Tuberia con presion reducida al 50%
[77771 Tuberia con presion reducida al 90%
Las compafiias pueden obtener importantes beneficios economicos y ambientales
usando compresores portables y en linea colocados mas abajo en el flujo de la
linea para reducir la presion de gas de la linea antes de realizar las actividades
de mantenimiento y reparacion. Los ahorros potenciales incluyen:
* La recuperacion y venta de gas natural que se hubiera ventilado a la atmosfera.
En el caso de las tuberias de produccion, la corriente de gas tambien podria
contener hidrocarburos pesados valiosos.
* La reduccion de las emisiones de metano.
* La reduccion de olores y ruidos fastidiosos.
* La eliminacion o reduccion significativa de emisiones de contaminantes
peligrosos del aire (HAP), principalmente benceno, tolueno, etilobenceno
y xilenos (BTEX).
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Proceso
de decision
Siete pasos para evaluar el uso de compresores en Imea y portatiles:
1. Calcular la cantidad y el valor del gas que pueden recuperar los compresores en Imea.
2. Verificar la factibilidad tecnica de usar un compresor portatil.
3. Determinar el tamano adecuado de compresor portatil para el proyecto.
4. Verificar la disponibilidad y el costo de comprar o alquilar un compresor portatil.
5. Calcular los costos de operacion relacionados con el uso de un compresor portatil.
6. Calcular el volumen y el valor del gas recuperado por un compresor portatil.
7. Evaluar los aspectos economicos de usar un compresor portatil en secuencia con un
compresor en Imea.
Cuando las tuberias de gas requieren mantenimiento o reparaciones, las companias
pueden:
* Ventilar el gas de la seccion danada de la tuberia a la atmosfera.
* Recuperar tanto gas de la tuberia como sea posible.
Paso 1: Calcular la cantidad y el valor del gas que pueden recuperar
los compresores en Imea. Dependiendo de la proporcion de la compresion
del compresor en linea mas abajo en el flujo de la tuberia, hasta el 50 por ciento
del gas de la linea puede recuperarse a un costo minimo o sin costo para el
operador. El Cuadro 3 ofrece los calculos que puede usar el operador para
determinar la cantidad total de gas del segmento de la tuberia y la cantidad
y el valor del gas que puede recuperarse usando compresores en linea.
Cuadro 3: Ahorros de gas mediante el uso de un compresor en Imea
Dada la siguiente information:
= Longitud de la tuberia entre las valvulas de bloqueo (millas)
= Diametro interior de la tuberia (pies)
= Presion operativa de la tuberia (psig)
= Proporcion de compresion del compresor en Imea
(1) Calcule: M = Cantidad de gas en la tuberia
M
= L x (5,280 pies/milla) x (n x I2/4 ) x (P/14.65 psig) x (1 Mcf/1,000 cf)
(2) Calcule: Ni = Gas recuperable usando un compresor en linea
= M - (M/Ri)
(3) Calcule: Vi = Valor del gas recuperado usando un compresor en Imea
Vi
= Ni x $3/Mcf
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Paso 2: Verificar la factibilidad tecnica de usar un compresor portatil.
Despues de calcular el volumen potencial de la recuperacion de gas de la tuberia
mediante un compresor en linea, el operador debera determinar si existe la
capacidad mecanica para usar un compresor portatil.
Un compresor portatil puede reducir aun mas la presion de la linea al mover hasta
40 por ciento del volumen original de gas restante para presurizarse al lado de la
valvula de bloqueo; sin embargo, usar un compresor portatil solamente es posible
si el compresor puede conectarse fisicamente a la tuberia. El Cuadro 4 ilustra un
multiple tipico de tuberia de gas. Las conexiones de compresor portatil correctas,
deben incluir por lo menos valvulas de purga mas arriba y mas debajo del flujo de
la tuberia de donde esta la valvula de bloqueo principal. El tamano minimo de las
valvulas de purga depende del tamano del compresor portatil. Un representante
tecnico de la compania que alquila o fabrica el compresor portatil puede especificar
los requisites especificos del multiple para unidades especificas.
Cuadro 4: Sistema de multiple de la valvula de bloqueo de tuberia de gas
IV-MM
. *BIPI SLEEVE
—PIPE »OPP«HT
Valvulas de purga
POST MOLE
CCNC. MLi.CO
1 !«. iLIEOiH- I l«,
VALVE COMPLETE WITH
6 IN. a LMHItft
HP! ILEEVt,
I* X X HtAVV NIPPLE
VALVE -A£Jl iaO-t*r A
IK. Pi'I IflACt «ELDtD
TO SLEEVE ft CL4NP
a m.
(SEE BEfAlL}
, FflOTIJW
Fuente: Gas Engineers Handbook
ELEVACION
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Paso 3: Determinar el tamano adecuado de compresor portatil para el
proyecto. La seleccion del tamano adecuado del compresor portatil se hace mejor
con la ayuda de una compania de alquiler o un representante tecnico del fabricante
que pueda recomendar un compresor portatil que cumpla con los requisites del
proyecto (por ejemplo, la cantidad de gas, los requisites de presion de descarga,
programa).
Paso 4: Verificar la disponibilidad y el costo de comprar o alquilar un
compresor portatil. Las companias que consideran usar un compresor portatil
con frecuencia se enfrentan a la pregunta de si se debe alquilar o comprar la
unidad. Un numero limitado de compresores portatiles de gas estan disponibles
para alquilar, y las companias de alquiler por lo general prefieren los alquileres a
largo plazo. Si se planea un uso continue de los compresores portatiles para las
actividades de bombeo en vacio de la linea, quiza sea mejor que las companias
compren el compresor portatil de gas. Incluso asi, la disponibilidad y los costos
internes siguen siendo consideraciones importantes. El Cuadro 5 muestra la
amplia gama de costos de varies panoramas operatives.
Cuadro 5: Gama de costo de compra y alquiler de compresor portatil*
1 ,000 PSIG - Flujo alto 600 PSIG - Flujo medio 300 PSIG - Flujo bajo
Comprado
$2- $5
millones
Alquilado
$60,000 -
$150,000
al mes
Comprado
$0.8 -$1.2
millones
Alquilado
$24,000 -
$36,000
al mes
Comprado
$400,000 -
$600,000
Alquilado
$12,000-
$18,000
al mes
*Basado en la suposicion de que el costo de compra no incluye el costo de flete ni
instalacion y que el costo de alquiler es el 3 por ciento del precio de compra.
* Otras consideraciones de compra. Ademas del precio de compra, los otros
gastos de capital incluyen los impuestos y los costos administrativos, costos
de instalacion y costos de flete. Los costos de instalacion con frecuencia son
especificos al lugar. Un vendedor indico que estos costos podian ser tan bajos
como $3,000 o tan altos como $15,000 por un compresor pequeno (por
ejemplo, menos de 100 caballos de fuerza) y pueden fluctuar de $15,000
a $60,000 por una unidad grande (por ejemplo, mas de 2,000 caballos de
fuerza). Los costos de embarque tambien son especificos al lugar, y fluctuan
de $6,000 a $10,000 por unidades pequenas y $20,000 a $30,000 por
unidades mas grandes. Todos estos factores de costo deben incluirse en el
precio total de compra del compresor y cuando se calcule el costo anual de
un compresor. Los vendedores indicaron que la vida util de las unidades de
compresor fluctuaban entre 15 a 20 afios con el mantenimiento adecuado.
* Otras consideraciones de alquiler. Los compresores alquilados tambien
tienen costos similares de instalacion y flete. Los precios de alquiler general-
mente son mensuales. Un vendedor indico que los gastos mensuales de
alquiler fueron aproximadamente el 3 por ciento del precio de compra. Otro
-------
vendedor ofrecio un precio de alquiler basado en la capacidad de caballos
de fuerza del compresor. Estos precios de alquiler fluctuan de $10 por caballo
de fuerza al mes en los compresores grandes hasta $15 por caballo de fuerza
al mes en los compresores pequenos.
Maximizar los beneficios de esta inversion requiere que se coordinen las actividades
de mantenimiento planeadas para reducir la movilizacion del compresor o los
costos de desmovilizacion. Dicha coordinacion es especialmente importante para
el mantenimiento que se realiza en las lineas de gas mas pequenas de presion
mas baja porque los margenes disminuyen conforme se reduce el volumen del
gas potencialmente recuperable.
Paso 5: Calcular los costos de operacion relacionados con el uso de un
compresor portatil. Los costos de operacion incluyen los costos de combustible
o energia, mantenimiento y mano de obra. El gas natural es el combustible usado
mas frecuentemente para operar compresores. Los vendedores indicaron que el
uso de combustible fluctuaba de 7,000 a 8,400 Btu por caballo de fuerza por hora
o Btu. Los costos de mantenimiento fluctuan de $4 a $9 por caballo de fuerza al
mes dependiendo del tamano del compresor. Sin embargo, en la mayoria de los
casos, los costos de mantenimiento se incluyen en el precio de alquiler.
Paso 6: Calcular el volumen y el valor del gas recuperado por un compresor
portatil. El gas disponible para recuperar usando un compresor portatil es una
funcion de la cantidad de gas que queda en la seccion de tuberia que se repara.
Puesto que el compresor en linea ya ha reducido el volumen de gas, el compresor
portatil funciona con el volumen reducido.
La recuperacion del gas la rige la proporcion de compresion. El volumen de gas
recuperado en el compresor portatil es igual al volumen de gas en el lugar menos
el volumen de gas dividido por la proporcion de compresion. El valor bruto del gas
recuperable usando el compresor portatil es la cantidad de gas en Mcf multiplicada
por el precio del gas en $/Mcf. Estos calculos se muestran en el Cuadro 6.
Cuadro 6: Calculo de los ahorros de gas al usar un compresor portatil
Dada la siguiente information:
M
Rp
Vi
= Gas disponible originalmente para recuperacion (Mcf)
= Gas recuperado usando un compresor en linea (Mcf)
= Proporcion de compresion del compresor portatil
= Valor del gas recuperado del compresor en linea ($)
(1) Calcule: Np = Gas recuperado usando un compresor portatil
Np
= Ni - (Ni/Rp)
(2) Calcule: Vg = Valor del gas recuperado usando un compresor portatil
vg
= Np x $3/Mcf
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Paso 7: Evaluar los aspectos economicos de usar un compresor portatil en
secuencia con un compresor en Ifnea. El valor neto de la recuperacion de gas
de la seccion de tuberia que se repara puede determinarse restando el costo (por
ejemplo, los costos de operacion, los costos de alquiler o los costos anualizados)
del valor del gas recuperado usando la unidad. Los operadores pueden reducir con
eficacia el costo de usar un compresor portatil planeando y realizando proyectos
multiples en sucesion. El valor total del gas recuperado por el compresor en linea y
el compresor portatil es la suma de las dos valoraciones. La evaluacion economica
total incluye el restar los costos de este procedimiento. El Cuadro 7 muestra este
procedimiento de valorizacion.
Cuadro 7: Calculo del beneficio economico total de usar un compresor
portatil en secuencia con un compresor en linea
Dada la siguiente information:
Vi
vg
Vcf
Vcl
Vcm
Vci
Vcs
Vcp
Vet
CR
1
N
= Valor del gas recuperado usando un compresor en linea ($)
= Valor del gas recuperado usando un compresor portatil ($)
= Costo del combustible, ver el Paso 5
= Costo de mano de obra
= Costo del mantenimiento, ver el Paso 5
= Costo de capital de instalacion, ver el Paso 4
= Costo de capital de flete, ver el Paso 4
= Costo de compra del compresor, ver el Paso 4
= Costo de los impuestos y la administration
= Factor de recuperacion del capital (donde CR = [I (1+1)"] / [(1+l)"-1])
= Tasa de interes
= Numero de anos en el plazo de contrato (alquiler) o la duration (compra)
(1) Calcule: Vcr = Costo del capital invertido recuperado durante la duration del perfodo de
contrato del compresor
Vcr
= (Vci + Vcs + Vcp + Vet) CR
(2) Calcule: Vc = Costos totales relacionados con un compresor portatil
Vc
= Vcf + Vcl + Vcm + Vcr
(3) Calcule: Vp = Valor neto del gas portatil recuperado (Vp)
VP
VP
VP
= Valor neto del gas portatil recuperado
= Valor del gas portatil recuperado - costo de operacion ($)
= Vg-Vc
(4) Calcule: Vt = Valor total del gas recuperado
Vt
Vt
Vt
= Valor total del gas recuperado mediante el compresor en linea y portatil
= Valor total del gas recuperado mediante un compresor en linea + valor neto
del gas recuperado mediante un compresor portatil
= Vi + Vp
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Ejemplo de
un caso de
recuperacion
de gas
Ejemplo de caso usando un compresor portatil
La tuberia de 30 pulgadas de diametro exterior (28.5 pulgadas de diametro interior)
de una compania, operando a 600 libras por pulgada cuadrada (psig) requiere el
bombeo al vacio antes del mantenimiento en varias secciones de 10 millas. Los
compresores de piston en linea que estan mas abajo del flujo de gas tienen una
proporcion de compresion de 2 a 1 y pueden usarse con seguridad para reducir
la presion de la linea. Un compresor portatil alquilado con una proporcion efectiva
de compresion de 8 a 1 a una potencia de 1,000 caballos de fuerza esta disponible
a $24,000 al mes (incluyendo los costos de mantenimiento) y puede colocarse a
uno de los sistemas de valvulas de bloqueo. El compresor portatil puede extraer
aproximadamente 416 Mcf por horay consume 7,000 Btu por caballo de fuerza
por hora. La cuadrilla de mantenimiento puede instalary operar el compresor sin
costo adicional para la compania. Los costos de flete para transportar el compresor
portatil de la compania de alquiler al usuario son $15,000. La reduccion y el man-
tenimiento se realizaran en promedio 4 veces al mes. El compresor portatil se
alquilara por un periodo de 12 meses.
Para determinar los beneficios relacionados con el uso de un compresor portatil
en combinacion con un compresor en linea, el operador debe seguir los pasos
siguientes para calcular el valor neto del gas recuperable. Primero, el operador
debe calcular la cantidad total de gas disponible para recuperacion.
Cuadro 8: Volumen total de gas disponible para recuperacion
El gas total disponible para recuperacion por cada tramo de 10 millas:
= 10 millas x 5,280 pie por milla x (11(2.375 pies)2 -f 4) x ((600 psig+14.65 ) -f 14.65 psig) x
1 Mcf por 1,000 cf
= 9,814 Mcf
Despues, el operador calcula el volumen y el valor bruto del gas recuperable usando
un compresor portatil.
Cuadro 9: Ahorros netos relacionados con el uso de compresores en linea
Cantidad de gas recuperable por medida usando el compresor en linea:
= 9,814 Mcf - (9,814 Mcf -f 2.0 proporcion de compresion en linea)
= 4,907 Mcf recuperados por las medidas usando el compresor en linea
Valor del gas recuperado por medida usando el compresor en linea:
= 4,907 Mcf x $3.00 por Mcf
= $14,721 por medida
Valor anual del gas recuperado suponiendo 4 medidas al mes:
= $14,721 x4al mes x 12
= $706,608
10
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Despues el operador calcula el volumen y el valor del gas recuperable usando el
compresor en linea.
Cuadro 10: Ahorros brutos relacionados con el uso de un compresor portatil
Gas disponible para recuperarse usando el compresor portatil:
= Total de gas disponible - gas recuperado por un compresor en linea
= 9,814 Mcf-4,907 Mcf
= 4,907 Mcf de gas recuperable esta disponible por el compresor portatil
Valor bruto del gas recuperable por bombeo usando un compresor portatil:
= gas recuperable usando un compresor portatil x el valor del gas
= [4,907 Mcf - (4,907 Mcf -f 8 proporcion de compresion portatil)] x $3.00 por Mcf.
= $12,881
Valor bruto del gas recuperable durante un perfodo de 12 meses, suponiendo un promedio
de 4 bombeos al mes:
= $12,881 x4x12
= $618,288
El operador tambien tiene que tomar en cuenta los costos de combustible,
mantenimiento y flete relacionados con el compresor portatil.
Cuadro 11: Costos relacionados con el compresor portatil
Para calcular el costo del combustible, el operador primero tiene que determinar cuantas horas
funcionara el compresor y de acuerdo a esas horas, la cantidad de combustible que se usara
en cadatramo de 10 millas:
Horas que funcionara el compresor portatil para extraer el volumen de gas:
= gas recuperable usando un compresor portatil -f tasa del compresor
= [4,907 Mcf - (4,907 Mcf -f 8 proporcion de compresion)] -f 416 Mcf por hora.
= 10 horas
Combustible usado, suponiendo que el gas natural tiene un contenido de calor de 1,020 Btu/scf:
= 7,000 Btu/hp/hora x 1,000 hp x 10 horas -f 1,020 Btu/scf -fl ,000 scf/Mcf
= 69 Mcf por cadatramo de 10 millas
Costo de combustible suponiendo cuatro tramos de 10 millas al mes:
= $3.00 por Mcf x 69 Mcf x 4
= $828 al mes
Costos de alquiler y mantenimiento
= $24,000 al mes
Costo de flete
= $15,000
Costo total de usar el compresor portatil durante un perfodo de 12 meses:
= costo de combustible + costo de alquiler y mantenimiento + costo de flete
= 12 x ($828 + $24,000) + $15,000 = $ 312,936
11
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Restar el costo del compresor portatil de los ahorros proporciona los ahorros netos
relacionados con el uso de un compresor portatil.
Cuadro 12: Ahorros netos relacionados con el uso de un compresor portatil
Valor neto total del gas recuperado durante un perfodo de 12 meses de alquiler usando un
compresor portatil:
= $618,288-$312,936
= $305,352
Sumar los ahorros netos de los compresores en linea y portables rinde los ahorros
netos totales de esta perspectiva.
Cuadro 13: Valor neto de ahorros de la perspectiva total de recuperacion
Valor neto del gas recuperado de la perspectiva entera (en linea + portatil)
= $706,608 + $305,352
= $1,011,960
Caso de estudio: Experiencia de un participante
En 1998, Southern Natural Gas Company ahorro 32,550 Met usando compresores de bombeo
de reduction para evacuar las tuberfas. La companfa uso compresores en una instalacion
tres veces al ano con un costo total calculado de $52,600. La companfa calculo un ahorro
de casi $93,200 en producto recuperado, usando $2.86/Mcf como valor del gas que ya no se
ventilaba. Restando los costos de bombeo del valor del gas ahorrado, la companfa logro unos
ahorros netos de $40,600. En este caso, el plazo de recuperacion de la inversion calculado
del compresor portatil fue aproximadamente 16 meses.
12
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Lecciones
aprendidas
El uso de tecnicas de bombeo para despresurizar la tuberia durante las actividades
planificadas de mantenimiento permite a las companias recuperar de manera
economica 50 por ciento al 90 por ciento del gas natural ventilado. Los participantes
ofrecen las siguientes lecciones aprendidas cuando se usan compresores en linea
y portables para recuperar el contenido de la tuberia:
* Siempre desempenar los bombeos de la tuberia con compresores en linea
como parte del programa de mantenimiento planificado. Incluso cuando los
compresores portables no se usen, los compresores en linea pueden reducir
las emisiones ventiladas.
* Incorporar bombeos de compresores en linea en los procedimientos de
emergencia. Aunque es mas dificil realizar el bombeo de la tuberia durante
emergencias (por ejemplo, la reparacion de tuberias con fugas) que durante
el mantenimiento planeado, los bombeos de emergencia pueden generar
ahorros de costo y gas importantes.
* Los participantes pueden maximizar los ahorros de gas y costo usando
intensivamente los compresores portatiles, haciendo reparaciones o mejoras
en segmentos multiples de la linea que se saca de servicio. Verificar la disponi-
bilidad de un compresor portatil y los tamanos cuando se planeen las opera-
clones. La disponibilidad de los compresores portatiles puede limitarse a las
areas aisladas.
* Colocar un multiple por lo menos en una de las dos valvulas de bloqueo
principal para colocar los compresores portatiles.
* De ser posible, calcular los aspectos economicos de la recuperacion del gas
natural antes de las actividades planeadas de mantenimiento. Esto garantiza
la economia de las actividades.
* Incluir las reducciones de emisiones de metano que se logran a traves de
este metodo en los informes anuales del Programa de Natural Gas STAR.
Nota: La informacion de costo provista en este documento se basa en calculos
para Estados Unidos. Los costos de equipo, mano de obra y el valor del gas
variaran dependiendo del lugar, y podrian ser mayores o menores que en los
Estados Unidos. La informacion sobre costo presentada en este documento
solamente debe usarse como guia al determinar si las tecnologias y las
practicas son convenientes economicamente para sus operaciones.
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American Gas Association. Gas Engineers Handbook, 1965.
Referencias
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&EPA
EPA430-B-04-002S
Febrero de 2004
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