Criterios de Diseño del Gasoducto

Criterios de Diseño del Gasoducto

General

El gasoducto será diseñado conforme a la Norma Oficial Mexicana NOM-007-SECRE-1999 y de acuerdo con la versión más reciente de ASME B31.8, norma industrial norteamericana para “Sistemas de Ductos para Transporte y Distribución de Gas.” Para fines de diseño final, se recopilará la información siguiente: carga de operación, condiciones, topografía de la ruta, suelos y datos ambientales. Según el código para gasoducto ASME B31.8, el diseño de espesor de pared de ducto tiene por base la fórmula para esfuerzo tangencial y tres factores de seguridad.

Una verificación final de diseño tomará en cuenta: expansión térmica, fijación del ducto, vibración, fatiga, cruces del gasoducto y condiciones de carga especiales tales como eventos sísmicos. Se tiene la intención de que los datos del diseño básico constituyan la base para el diseño detallado una vez que queden bien definidos los datos de levantamiento topográfico de la ruta y demás parámetros. Por lo tanto, se efectuarán cálculos de esfuerzo combinado según la Cláusula 833 de ASME B31.8.

El diseño del gasoducto también atiende a los aspectos de integridad permanente para todo el gasoducto o gasoductos. Por ejemplo, serán necesarias corridas periódicas de diablos inteligentes para inspeccionar la superficie interior y exterior de los ductos en cuanto a corrosión, pérdida de metal y posibles mellas. Por consiguiente, el sistema permitirá la instalación de lanzadores y/o receptores de diablos en ubicaciones estratégicas dentro del sistema de Transporte.

Planteamientos Iniciales de Diseño

El sistema de transporte se diseño de acuerdo a los parámetros y a su dualidad, es decir, el sistema de transporte se diseño para dos escenarios: (i) para un flujo máximo de 33.98 MMm3/día (1.2 BCF) y una presión Máxima de Diseño de 9,997.40 kPa (1,450.00 Psig) y (ii) para un flujo máximo de 33.98 MMm3/día (1.20 BCF) y una presión Máxima de Operación de 8,480.55 kPa (1,230 Psig).

Para los ductos que se bifurcan (i) Progreso y (ii) Argüelles, después de la Estación denomina “Campo Brasil”, fueron diseñados para conducir flujo en ambos sentidos. Es decir, son bi-direccionales.

Para los primeros años, el gas natural (la molécula), se suministrará mediante una Terminal de Regasificación de gas natural licuado, la cual se ubicará mar adentro de las costas mexicanas y en estos momentos se está definiendo la ingeniería de detalle de dicha Terminal.

Asimismo, se espera contar con un sistema de Almacenamiento Subterráneo de gas natural para una capacidad máxima de almacenamiento de 1,415 MMm3 (50 BCF). Dicho sistema se ubicará en las cercanías del sitio denominado “Campo Brasil”, en el municipio de Río Bravo, en el estado de Tamaulipas.

Presión de Diseño

El gasoducto será diseñado para una presión máxima de diseño de 9,997.40 kPa (1,450.00 Psig).

Requerimientos Mínimos de Presión de Operación

Con un flujo de 33.98 MMm3/día (1.2 BCF), la presión operativa mínima del gas natural a ser suministrada en el Sistema de Transporte de Gas Natural es de 8,480.55 kPa (1,230 Psig).

Temperaturas de Diseño Máxima y Mínima.

Las temperaturas del gas en la estación de recepción del contrato serán de entre 10oC y 38oC.

Factor F de Diseño

Para cumplir con ASME B31.8 cada sección del gasoducto será categorizada por ubicación, clase y tipo de construcción de gasoducto. La ubicación exacta, clase y tipo de construcción de gasoducto para cada sección específica se determinarán durante la fase de diseño detallado del proyecto.

La base para evaluar la clasificación de ubicación está relacionada con el número de edificios dentro de un corredor de 400 m de ancho, medido desde la línea central del derecho de vía del gasoducto. Se seleccionó la ruta para evitar cercanía a aldeas o poblaciones. Las clasificaciones locales también están sujetas a modificación en función del tipo de construcción de ducto o instalación, por ejemplo, estaciones o los cruces (de camino o carreteras). El Factor de Diseño se determino a partir de las tabulaciones que se encuentran en la 841.114 de ASME B31.8. (Ver la Cláusula 842.2 para los factores de diseño para cruces con ríos y cuerpos de agua en general). De igual forma, conforme al inciso 7.11 de la Norma Oficial Mexicana NOM-007-SECRE-1999 “Transporte de Gas Natural”.

La metodología del cálculo de espesores para el ducto fue de acuerdo con los lineamientos marcados en la NOM–007-SECRE-1999 “Transporte de gas Natural” y el Código ASME B31.8 “Gas Transmission and Distribution Piping Systems”.

Para la determinación del factor de diseño se consideró al ducto en su recorrido total dentro de una localización Clase 1. Siendo los factores de diseño como se menciona a continuación:

Ducto en Clase de Localización tipo 1 F.D. = 0.72

Cruces con Caminos F.D. = 0.60

Cruces con Autopistas F.D. = 0.60

Ensambles Fabricados (Válvulas de F.D. = 0.50

Seccionamiento, Trampas de Diablos, etc.)

Estaciones de compresión F.D. = 0.50

Tubería en Área de compresores F.D. = 0.40

La especificación del material del tubo corresponde a API 5L Gr. X70.

Diámetro del Ducto

El dimensionamiento del ducto será determinado por un análisis hidráulico a fondo del sistema, como se muestra en este Anexo AA “Diseño Hidráulico”. Los parámetros principales por ser tomados en consideración serán: presión de operación máxima del sistema (presión de entrega y/o disponibilidad de compresión), composición del gas, temperaturas de líquido y ambiente, demandas hidráulicas máximas (por ejemplo, consumo de gas combustible en el compresor y otras demandas de gas), gas de empaque (si se requiere, en función de la disponibilidad del sistema), longitud del gasoducto, rugosidad de la pared interna del ducto, diferencias de elevaciones, presiones de entrega mínimas sobre el sistema (bien sea gas combustible para los compresores o por otros requerimientos de entrega del cliente) y espesor de pared de ducto.

Espesor de Pared de Ducto

El espesor nominal de pared del ducto para las secciones de ducto será determinado de acuerdo con los requerimientos de ASME B31.8, Cláusula 841.1. Por lo tanto, el espesor nominal de pared para una presión determinada en unidades SI será determinado según la fórmula siguiente:

Cálculo del Espesor de Pared para 914.40 mm de Diámetro (36 pulgadas). Para ducto submarino. (Clase de Localización 2)

En donde:

T Espesor de pared Nominal de la Tubería para línea regular

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