INGENIERIA BASICA PARA LA AMPLIACION DE LA LINEA DE GASODUCTO DESDE LA PLANTA DE GAS DE CARRASCO HASTA LA PLANTA CENTRAL TERMOELECTRICA DE BULO BULO UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIA “UDABOL” FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA INGENIERÍA EN GAS Y PETRÓLEO
“INGENIERIA BÁSICA PARA LA AMPLIACION DE LA LINEA DE GASODUCTO DESDE LA PLANTA DE GAS DE CARRASCO PLANTA CENTRAL TERMOELECTRICA DE BULO BULO”
MODALIDAD: PROYECTO DE GRADO
POSTULANTE: FRANK COLUMBA PEÑA
SANTA CRUZ- BOLIVIA I / 2016
INGENIERIA BASICA PARA LA AMPLIACION DE LA LINEA DE GASODUCTO DESDE LA PLANTA DE GAS DE CARRASCO HASTA LA PLANTA CENTRAL TERMOELECTRICA DE BULO BULO
ÍNDICE GENERAL 1. INTRODUCCION…………………………………………………………… 1 1.1 .1 ANTECEDENTES 3 1.2 DELIMITACION 3 1.2.1 Límite geográfico 4 1.2.2 Límite temporal 4 1.2.3 Limite sustantivo 4 1.3 Planteamiento del Problema 5 1.3.1 Sistematización del problema y abordaje de la solución 5 1.3.2 Diagrama causa y efecto 7 1.3.3 Formulación del Problema……………………….…….….………...…….8 1.4 Objetivos 8 1.4.1 Objetivo general 8 1.4.2 Objetivos específicos ... 8 1.5 Justificación 8 1.5.1 Justificación científica 8 1.5.2 Justificación económica 8 1.5.3 Justificación social 9 1.5.4 Justificación ambiental 9 1.5.5 Justificación personal 9 1.6 Metodología 9 1.6.1 Tipo de estudio 9 1.6.2 Método de investigación 10 1.6.3 Fuentes de información 10 1.6.4 Técnicas de recopilación de información 10 1.7 Alcance Tentativo…………………………………………………………..........11
INGENIERIA BASICA PARA LA AMPLIACION DE LA LINEA DE GASODUCTO DESDE LA PLANTA DE GAS DE CARRASCO HASTA LA PLANTA CENTRAL TERMOELECTRICA DE BULO BULO CAPÍTULO I 1. INTRODUCIÓN GAS NATURAL El gas natural es un combustible que se obtiene de rocas porosas del interior de la corteza terrestre y se encuentra mezclado con el petróleo crudo cerca de los yacimientos. Como se trata de un gas, puede encontrarse sólo en yacimientos separados. La manera más común en que se encuentra este combustible es atrapado entre el petróleo y una capa rocosa impermeable. Donde en condiciones de alta presión se mezcla o disuelve aceite crudo. El principal componente del gas natural es metano, que está compuesto por un carbono y cuatro átomos de hidrogeno (CH ), su forma estructural es tetraédrica y la unión de sus átomos es el 4 tipo enlace covalente sencillo, cuando el gas natural es producido, este posee muchas otras moléculas, como ser:
Figura 1.1. Composición típica del Gas Natural
GASODUCTO 1
INGENIERIA BASICA PARA LA AMPLIACION DE LA LINEA DE GASODUCTO DESDE LA PLANTA DE GAS DE CARRASCO HASTA LA PLANTA CENTRAL TERMOELECTRICA DE BULO BULO Un gasoducto es una conducción de tuberías que sirven para transportar gases combustibles a gran escala. Es muy importante su función en la actividad económica actual. Consiste en una conducción de tuberías de acero por las que el Gas natural circula a alta presión desde el lugar de origen hasta el centro de distribución. Se construyen enterrados en zanjas a una profundidad habitual de 1 metro y hasta 2 metros; dependiendo del terreno y la seguridad, excepcionalmente, se construyen en superficie. Por razones de seguridad, las normas de todos los países establecen que a intervalos determinados se sitúen válvulas en los gasoductos mediante las que se pueda cortar el flujo de gas en caso de incidente, como la falta de presión por una fuga de gas. Además, si la longitud del gasoducto es importante, puede ser necesario situar estaciones de compresión a intervalos y cables de fibra óptica (para la transmisión de la información y con sensores que pueden detectar la fuga de gas en la tubería), estaciones de emergencia, equipos contra incendios y caminos para poder acceder al lugar de la fuga de gas. INGENIERIA BASICA Define los lineamientos generales e ideas básicas del proyecto. Estas ideas y definiciones del proyecto son los pilares en que se basara la ingeniería de detalle, para la ejecución de los planos constructivos. La ingeniería básica es desarrollada por un grupo pequeño de ingenieros (en comparación con la ingeniería de detalle que requiere más personas dedicadas), que elaboran planos, especificaciones técnicas, y si corresponden documentación de licitación. En general la ingeniería básica define:
Estudios de la red: corrientes nominales, sobretensiones, futuras ampliaciones.
Ubicación física, y orientación de la estación eléctrica respecto de las líneas, y otras exigencias.
Esquemas unifilares (de la estación, de los servicios auxiliares): sistemas de barras, corrientes nominales (barras), tensiones de servicio (maximas y minimas), tensiones de servicios auxiliares.
Disposicion de equipos (lay out): distancias entre fases, y fases a tierra, altura de las conexiones, tipos de pórticos, y soportes.
Dimensiones de máxima de los edificios (en particular edificio de comando): definición de niveles, definición de locales.
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Definición y especificación de equipos: interruptores (medio de interrupción), seccionadores (forma, tipo, dos o tres columnas, polos en fila india, o paralelos, de seccionamiento vertical, pantógrafo), tipos de protecciones (características especiales, combinación con comando y señalización), paneles de comando, medición, protección, tele comando, tele protección.
Definición del cableado: kioscos, armarios de conjunción, borneras de interconexión, tipos de cables a utilizar en las distintas funciones (multipolar simple, blindado, con armadura)
Esquemas funcionales básicos
Eventual pliego de licitación
1.1. ANTECEDENTES Bolivia es un país con grandes reservas hidrocarburíferas, especialmente de gas natural. En este sentido, el Plan Nacional de Desarrollo y la Estrategia Boliviana de Hidrocarburos, tiene entre sus objetivos el cambio de la matriz energética nacional a partir del desarrollo de infraestructura para el consumo de Gas Natural en el mercado interno por parte de las industrias, comercio, transporte, sector doméstico, el abastecimiento del mercado interno de combustibles líquidos, la industrialización del gas Natural y la agregación de valor al mismo mediante procesos de separación del líquidos, el cumplimiento de los contratos de exportación y consolidación de un mercado de exportación que garantice el desarrollo del sector en términos de inversión y producción. Se espera que la Política de hidrocarburos planteada, permita el cambio de matriz energética a Gas Natural, a nivel urbano y rural, en los 9 departamentos de Bolivia, fomentando la expansión de redes de distribución y promoviendo el uso masivo del Gas Natural como substituto de otras fuentes energéticas en el mercado interno. Debido a la creciente demanda de Gas Natural que existe en estos últimos años en nuestro país y mucho consumo de energía eléctrica que hay en estos últimos tiempos. 1.2 DELIMITACIÓN 1.2.1 Límite Geográfico:
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INGENIERIA BASICA PARA LA AMPLIACION DE LA LINEA DE GASODUCTO DESDE LA PLANTA DE GAS DE CARRASCO HASTA LA PLANTA CENTRAL TERMOELECTRICA DE BULO BULO Presente proyecto a realizar al: Gasoducto: Desde la Planta de Gas de Carrasco hasta la Planta Central Termoelectrica de Bulo Bulo. Departamento: Cochabamba. Provincia: Carrasco.
GRAFICO 1.2.3 – PLANTA TERMOELECTRICA DE BULO BULO
1.2.2 Límite Temporal El proyecto a realizarse será semestre I de 2016. 1.2.3 Limite Sustantivo El presente proyecto se basara aplicando conocimientos adquiridos de ingeniería en toda la etapa universitaria correspondiente al área de transporte de hidrocarburos, Mecánica de Fluidos, Gas Natural y Termodinámica, con el fin de encontrar solución a la problemática presentada. Bajo las normas y reglamentos internacionales utilizados en la industria gasífera: ASME B31.8 (Norma para redes y ductos de transmisión de gas natural). Las cuales guiaran el
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INGENIERIA BASICA PARA LA AMPLIACION DE LA LINEA DE GASODUCTO DESDE LA PLANTA DE GAS DE CARRASCO HASTA LA PLANTA CENTRAL TERMOELECTRICA DE BULO BULO desarrollo de este para un buen funcionamiento dentro de la ingeniería y la parte legal siguiendo las normas y recomendaciones para uso de gas natural en instalaciones industriales establecidos en el D.S. 28291, Anexo VI. Operacional.
1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Siendo Bolivia un país gasífero se busca priorizar el mercado interno y especialmente brindar a la población boliviana el beneficio del gas natural y todas áreas económicas y sociales; así mismo requiere el fomento y promoción del gas natural para la conversión de vehículos a GNV, también para la generación de electricidad en los sistemas de plantas termoeléctricas, disminuyendo las necesidades de consumo de gasolina y GLP principalmente. 1.3.1 SISTEMATIZACIÓN DEL PROBLEMA Y ABORDAJE DE LA SOLUCIÓN Al tratarse de un trabajo de grado que propone la solución de un problema, cuyas teorías técnicas de desarrollo se encuentran totalmente definidas y establecidas, se procede en primer lugar en la sistematización del problema utilizando el método que emplea la relación CAUSA Y EFECTO con datos cuantitativos y posteriormente se aborda la solución mediante la relación ACCION FIN. 1.3.1.1 Desarrollo del problema y abordaje de la solución 1.3.1.2 Causas C1: Falta de proyecto de inversión por parte del Estado. C2: Creciente demanda de energía eléctrica en la región. 1.3.1.3 PROBLEMA
“INSUFICIENCIA DE CAPACIDAD DE GAS NATURAL PARA LA PLANTA CENTRAL TERMOELECTRICA DE BULO BULO” 1.3.1.4 Efectos E1: Perdidas económicas al Estado por falta de inversión. E2: Demanda insatisfecha en la región de energía eléctrica. 1.3.1.5 Acciones
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E2
Perdidas económicas al Estado por falta de inversión.
Demanda insatisfecha en la región de energía eléctrica.
F1- F2
F3
Satisfacer los volúmenes de gas natural requeridos para generar energía eléctrica demandada en la
Viabilidad en la inversión del proyecto.
PROBLEMA
SOLUCION
INSUFICIENCIA DE CAPACIDAD DE GAS NATURAL PARA LA PLANTA CENTRAL TERMOELECTRICA DE BULO BULO
INGENIERIA BASICA PARA LA AMPLIACION DE LA LINEA DE GASODUCTO DESDE LA PLANTA DE GAS DE CARRASCO HASTA LA PLANTA CENTRAL
F1
C2
A1
A2
A3
Falta de proyecto de inversión por parte del Estado.
Creciente demanda de energía eléctrica en la región.
Cuantificación de los volúmenes de gas requerido y condiciones de operación. 7
Ingeniería básica para la ampliación de la línea de gasoducto a la Central de Bulo Bulo
Evaluación y económica del proyecto
INGENIERIA BASICA PARA LA AMPLIACION DE LA LINEA DE GASODUCTO DESDE LA PLANTA DE GAS DE CARRASCO HASTA LA PLANTA CENTRAL TERMOELECTRICA DE BULO BULO 1.3.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ¿Con la implementación del proyecto del gasoducto para la planta Central Termoeléctrica de Bulo Bulo del departamento de Cochabamba. Podrá satisfacer la demanda la futura demanda del gas natural para la generación de energía eléctrica? 1.4 OBJETIVOS 1.4.1 Objetivo General Realizar la ingeniería básica de la ampliación de la línea de gasoducto desde la Planta de gas de Carrasco hasta la Planta Central Termoeléctrica de Bulo Bulo. 1.4.2 Objetivos Específicos
Cuantificar los volúmenes de gas requerido y condiciones de
operación. Realizar la ingeniería básica para la ampliación de la línea de
gasoducto Central de Bulo Bulo. Evaluar la economía del proyecto.
1.5 JUSTIFICACIÓN 1.5.1 Justificación Científica La aplicación del proyecto cumplirá los objetivos propuestos para lo cual se realice de manera adecuada la ampliación del gasoducto. Aplicación de las normativas para el diseño y construcción para gasoductos. Todo esto implica investigación, seguimiento y análisis de la mejor solución a la problemática para ponerlo en práctica. 1.5.2 Justificación Económica El proyecto tendrá consigo beneficios económicos para la empresa que opera como también para el Estado boliviano, ya que representa el incremento de la venta de gas natural.
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1.5.3 Justificación Social El proyecto tendrá un impacto social considerable, debido a que aporta a las políticas de gobierno, la cual genera y beneficia a la población. Con la generación de energía eléctrica para la región. 1.5.4 Justificación Ambiental En la elaboración del cumplirá
las
diseño,
normativas
construcción
y
operación
del ducto, se
ambientales respectivamente, respetando y
protegiendo daños que pongan en peligro el patrimonio ambiental de las nuevas generaciones en base a la ley del medio ambiente 1333. 1.5.5 Justificación Personal El presente proyecto permitirá desarrollar y ampliar los conocimientos adquiridos como estudiante de ingeniería en Gas y Petróleos y así del mismo modo cumplir con el requisito establecido por la universidad como norma para la adquisición del título de profesional en Ingeniería en Gas y Petróleo. 1.6 METODOLOGÍA 1.6.1 Tipo de Estudio. El tipo de estudio aplicado será transversal y descriptivo: Transversal: este tipo de estudio recolecta datos en un solo momento, en un tiempo único, es decir en un tiempo determinado en que se basan los estudios. Descriptivo: buscando
especificar
las
propiedades,
características
o
cualquier otro fenómeno que se someta a un análisis para el proyecto, es decir recolectar información para finalmente describir las condiciones necesarias para cumplir el objetivo del perfil de grado. El perfil de grado se realizará con un diseño de tipo no experimental ya que el trabajo se encuentra normado por estándares internacionales. Con estudios transaccionales transversales: porque se recolectaran datos en un solo tiempo.
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Cuantitativo: Porque recolecta datos con valores numéricos para la representación de datos estadísticos.
1.6.1.1 Método de Investigación Deductivo: Parte de un marco general de referencia y se va hacia un caso particular, para luego realizar un diagnóstico que sirve para tomar decisiones, por tanto la investigación cobra particular importancia. Analítico: Se estudiaran todas las fuentes de información que se requieran para la realización del proyecto. 1.6.2 Fuentes de Información 1.6.2.1 Fuentes Primarias - Libros normas nacionales, internacionales. - Libros de transporte de hidrocarburos. - Entrevistas a personal con experiencia en el rubro de la industria de campo y de fabricación. - Observaciones de la operación y desarrollo de plantas ya establecidas. - Datos de campo obtenidos por cortesía de YPFB Transporte. 1.6.2 Fuentes Secundarias - Bibliografía técnica y conceptual - Publicaciones - Páginas de internet 1.6.3 Técnicas de recopilación de información Recopilación de la información - Recolección de datos.- Se recolectarán datos de todos los medios como documentos escritos sobre el tema se revisaran documentos de archivo de las empresas, información técnica, libros, manuales, revistas. También se consultaran a profesionales con experiencia sobre el tema y se hará uso de internet, computadora y todos los instrumentos posibles que presten información al respecto. - Entrevistas.- se realizará entrevistas
semiestructuradas
a
profesionales que desempeñan funciones dentro de la empresa y terceros que conozcan sobre el tema del proyecto para recolectar datos y compartir opiniones. 10
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1.7 ALCANCE TENTATIVO Cap. I
Introducción……………………………………………………………………..
…………… Cap.
II
Marco
Teórico………………………………..
…………………………………..…………. Cap.
III
Ingeniería
del
proyecto………………………………………….
…………….………… Cap.
IV
Análisis
Económico……………………………………..………….
………………….…… Cap.
V
Conclusiones
y
Recomendaciones………………………….
………………………… Anexos………………………………………………………………………….. …………………. Bibliografía……………………………………………………………….……….. ……………. Glosario………………………………………………………………………...... ………..……..
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