Anlisis Comparativo de la Operacin Automatizada de Gasoductos Respecto a la Operacin ManualMaestra en Gestin de la Industria de Hidrocarburos Ing. Alfredo Polo

INTRODUCCINPara el manejo de una red de transporte tan extensa es necesario contar con un sistema de transmisin de datos que permita controlar, monitorear y supervisar desde un Centro de Control los parmetros crticos del proceso, tales como presiones, temperaturas, consumos, etc. Es por esto que las empresas competitivas en este sector adquieren sistemas automatizados para controlar la operacin en sus plantas, ya por lo general ninguna empresa utiliza la operacin manual como alternativa. Es por esto que en esta presentacin se enfocar hacia la operacin automatizada en varias empresas transportadoras en Colombia. El sistema ms utilizado es el SCADA que a continuacin hablaremos de esta gran herramienta en este sector.

Gasoductos y Campos de Gas Natural en ColombiaEn Colombia hay varios campos de produccin de gas natural, las cuencas de la Guajira y de los Llanos Orientales son las de mayor produccin; en 2008 contribuyeron con alrededor del 60% y del 25% de la produccin nacional respectivamente. El gas natural se transporta desde las zonas de produccin hasta las zonas de consumo por medio del Sistema Nacional de Transporte (SNT). Segn el decreto 1493 de 2003 del Ministerio de Minas y Energa, el SNT "es el conjunto de gasoductos localizados en el territorio nacional, excluyendo conexiones y gasoductos dedicados, que vinculan los centros de produccin de gas del pas con las Puertas de Ciudad, Sistemas de Distribucin, Usuarios No Regulados, Interconexiones Internacionales o Sistemas de Almacenamiento". Las empresas transportadoras de gas natural en Colombia son: Transportadora de Gas Internacional - TGI Promigas Promotora de Gases del Sur - Progasur Transportadora de Metano - Transmetano Transportadora Colombiana de Gas - Transcogas Sociedad Transportadora de Gas del Oriente - Transoriente Transportadora Gasoducto del Tolima - Transgastol Transoccidente Coinobras

SCADASCADA, (Supervisory Control And Data Acquisition) que significa Control Supervisorio y Adquisicin de datos. Un Sistema SCADA cumple bsicamente dos funciones: Seguridad del Gasoducto y Eficiencia en la Operacin. Seguridad del Gasoducto: El sistema permite observar y verificar continuamente las variables crticas de operacin tales como; Presin, Temperatura, Alarmas, etc., y posibilita el cierre remoto de vlvulas en los casos que sea necesario. De esta forma los operadores pueden tomar las acciones correctivas del caso con la debida anterioridad para prevenir o minimizar cualquier incidente. Eficiencia en la Operacin El sistema enva automticamente al Centro de Control la informacin de los volmenes horarios y diarios de cada consumidor, estos datos los toma el computador de flujo en los diferentes puntos del gasoducto aumentando confiabilidad en la medicin y evitando la necesidad de tener que desplazarse fsicamente a los sitios. Un Sistema SCADA est conformado por un conjunto de elementos y dispositivos que poseen hardware y software, los cuales pueden clasificarse en cuatro niveles a saber; Instrumentacin, Unidades Terminales Remotas (RTUs), Comunicaciones y Centro de Control. A continuacin damos una breve explicacin de cada uno de ellos. Nivel de Instrumentacin En este nivel se toma la variable fsica (presin, flujo, convirtindola en una seal que puede ser leda o interpretada por el operador. Para el caso especfico del Sistema SCADA, se maneja la instrumentacin de tipo electrnico, all la variable fsica se convierte a una seal elctrica (usualmente de corriente de 4-20 mA o de voltaje de 1-5 voltios). Para un gasoducto las seales bsicas a transmitir son: Presin, Temperatura, Flujo y estado de las vlvulas de lnea.

Nivel de Unidades Terminales Remotas RTUs La Unidad Terminal Remota, RTU, es un dispositivo, inteligente microprocesado que recoge, almacena y procesa la informacin que viene de la instrumentacin de campo. La RTU consta bsicamente de tres partes: la de entrada y salida, la CPU y la de comunicaciones. La parte de entradas / salidas est compuesta por una serie de tarjetas de diversos tipos de acuerdo a la seal que va a recibir. La CPU es la parte inteligente de la RTU; se basa en procesadores modelo 80186, 80386, 6800 o ms avanzados. All existen tambin memorias RAM, PROM y EPROM, que poseen varios mdulos preprogramados que permiten hacer clculos controles, comandos etc, con los cuales puede manejar los procesos que desee. Finalmente existe la parte de puertos de comunicaciones cuya funcin es tomar la informacin en forma digital y ubicarla en un puerto (usualmente tipo RS232, similar a los de un computador PC) para ser posteriormente transmitida al Centro de Control mediante el Nivel de Comunicaciones. Nivel de Comunicaciones Es el encargado de tomar la informacin de la RTU y transmitirla por el medio escogido hasta el Centro de Control. Existe infinidad de medios de comunicacin y la eleccin de cual es el ms apropiado depende de las diferentes circunstancias dentro de las cuales se cuenta el costo, la disponibilidad del medio, la velocidad de transmisin, la confiabilidad requerida, etc. A continuacin indicamos los medios de comunicaciones ms utilizados en los gasoductos : Radio de Comunicaciones: Usualmente se emplean equipos de radio en la banda de UHF (ultra-altafrecuencia) o VHF (muy -alta-frecuencia). Se requiere hacer estudio de propagacin, disponer de estaciones repetidoras; es moderadamente costoso y brinda mayor confiabilidad que la lnea telefnica. Microondas: Es tambin un sistema de radio pero en frecuencias del orden de los Gigahertz. Es ms costoso que los anteriores pero ms confiable, tiene el inconveniente de requerir lnea de vista para su propagacin, lo que limita la distancia de cubrimiento. Sistema Satelital: Se basa en la transmisin y recepcin mediante un satlite geoestcionario ubicado aproximadamente a 36.000 kms de la tierra, de tal forma que no hay obstculo y la comunicacin es continua (salvo en los equinoccios donde hay interrupcin de 5-8 minutos cuando ocurre). Su confiabilidad es alta, comparable con los microondas. Se utiliza para cubrir grandes distancias y en sitios de difcil cubrimiento.

Nivel de Centro de Control Est compuesto por un conjunto de computadores, perifricos y programas de software que realizan el procesamiento de las seales. Usualmente existe tambin un equipo de interface de comunicaciones (llamado Front-End) cuya funcin es recibir la informacin de los diferentes canales de comunicaciones para procesarlas y agruparlas y ser enviada a los computadores servidores mediante una red LAN. A est red estan conectados los diferentes dispositivos del Centro de Control, los cuales constan de los siguientes: Computadores Servidores: Son las unidades principales de mayor capacidad y rapidez. Recibe la informacin de las innumerables seales desde los sitios remotos del Sistema y los maneja en una gran base de datos de tiempo real. La configuracin utilizada en TGI S.A. E.S.P. es la de Hot-Stand by, donde se conectan dos computadores similares en paralelo (a travs de la red) de tal forma que uno es el principal y el otro es el de respaldo. Consolas de Trabajo: Son computadores dedicados para el manejo y operacin del proceso. All se muestra en forma grfica los diferentes procesos, en forma de despliegues y se pueden observar los valores de flujo, presin, temperatura y alarma obteniendo tendencias, reportes, etc. Otros Computadores: Dependiendo de las necesidades pueden existir otros computadores tales como el de ingeniera, el administrativo, de entrenamiento, que realiza las respectivas funciones

Ventajas de un Sistema SCADA Reporte en tiempo real de las variables fsicas del sistema. Facilidad de mantenimiento. Control de contingencias. Confiabilidad en medicin. Eficiencia en la operacin. Almacenamiento de datos histricos. Planeamiento de la operacin. Seguridad en la operacin. Anlisis de instrumentos. Anlisis predictivo y de tiempo de supervivencia.

Transportadora de Gas Internacional TGISomos una empresa colombiana cuyo mayor accionista es el Grupo Energa de Bogot, y que presta servicio pblico de transporte de gas, con responsabilidad social, prcticas de clase mundial y un equipo humano innovador, eficiente y de alta calidad. En la actualidad es la mayor transportadora de gas en Colombia con 3 mil 774 kilmetros de gasoductos, con capacidad de transporte promedio de 420 Mpcd. Nuestra infraestructura se extiende desde el Departamento de la Guajira en el norte sobre la Costa Caribe hasta los Departamentos de Tolima y Huila en el Centro y Sur del pas. Tambin lo hace desde los Departamentos de Casanare y Meta en el oriente hasta el Departamento del Valle en el Occidente, pasando por la sabana donde se encuentra Bogot en el centro del pas. Atendemos el mercado ms importante y de mayor crecimiento en Colombia. Por lo dems, dada las caractersticas del negocio cuenta con ingresos estables mediante contratos a largo plazo y tarifas que combinan dlares estadounidenses y pesos colombianos. Actualmente desarrollamos un proyecto de expansin que implica un aumento de su capacidad transportadora en ms del 60% desde el norte de Colombia (Guajira), por USD $142 millones, y desde el oriente (Cusiana Casanare) por USD $450 millones de dlares.

Sistemas SCADAs conectados al Centro Principal de Control (CPC) de TGI S.A. E.S.P. GASODUCTO CENTRORIENTE: Sistema propio de TGI S.A. E.S.P., posee un Sistema SCADA BRISTOL BABCOCK, conectado localmente por red LAN. GASODUCTO CENTRAGAS: Gasoducto BOMT con Sistema SCADA HONEYWELL, reportando al CPC mediante comunicacin CDPD GASODUCTO OCCIDENTE: Gasoducto BOMT con Sistema SCADA VALMET, reportando al CPC mediante comunicacin CDPD. GASODUCTO RAMALES DE BoyacA Y SANTANDER: Gasoducto BOMT con conexin mediante canal dedicado. Estaciones Compresoras UNIWHALE: Con conexin al CPC mediante sistema satelital. GASODUCTO CUSIANA - APIAY BogotA: Sistema SCADA en etapa final de implementacin.

PROMIGAS Modelo de simulacin de gasoducto de Promigas: Operacin segura y confiable Para garantizar la seguridad y la confiabilidad del servicio, Promigas diariamente planea su operacin con 24 horas de anticipacin. El software de simulacin se ha convertido para nuestra organizacin en una herramienta clave para ofrecer un servicio de transporte de gas de alta calidad y confiabilidad. Con esta herramienta, configurada a la medida de nuestro perfil hidrulico (presiones y volmenes), es posible planear con anticipacin la operacin de Promigas del da siguiente de gas. Con ella se simula previamente el comportamiento y la operacin del gasoducto, se establece una lnea base para la operacin diaria, los equipos y estaciones a utilizar y la viabilidad de realizar ciertos mantenimientos, y tambin se evalan con antelacin las ampliaciones necesarias del sistema y los escenarios de emergencias. A partir de la nominacin del da siguiente se efectan los pronsticos de las presiones del gasoducto para ese da y se hacen los correspondientes ajustes en la operacin, a fin de garantizar entregas oportunas y confiables a los clientes. En caso de que se presenten renominaciones durante el da de gas, este software es una herramienta que le permite a Promigas aprobarlas, manteniendo la operacin en condiciones ptimas a presiones seguras. El software de simulacin usado por Promigas y desarrollado por la firma Greg Engineering tiene configurado todo el sistema de gasoductos de la Costa Caribe, desde Ballena hasta Cerro Matoso, modelando tanto la operacin diaria o transitoria del sistema de transporte como su estado estacionario o estable, para efectos de diseo de ampliaciones.

PROMOTORA DE GASES DEL SUR S.A. E.S.P. PROGASUR S.A. E.S.P.Es una sociedad annima de economa mixta, con participacin mayoritaria privada, constituida en Agosto de 1.992 por iniciativa del Gobierno Departamental y principalmente por la empresa Alcanos del Huila Ltda., hoy Alcanos de Colombia S.A. E.S.P. En esa oportunidad empresas pioneras en el suministro del gas y en la comercializacin de los derivados del petrleo en el Huila, y en Neiva, como Alcanos de Colombia S.A. E.S.P, Neivana de Gas S.A., Terpel del Sur S.A., entre otros los motiv el animo de impulsar la pequea y mediana Industria, fomentar el empleo y en general el desarrollo de nuestro Departamento. De esta alianza entre Gobierno Departamental y la empresa privada, se obtuvieron importantes recursos que dieron origen a esta Empresa, para iniciar la construccin a finales de 1994 de obras importantes como el Gasoducto al Sur Neiva - Hobo (Huila), en el ao 2003 el Gasoducto Flandes (Tolima) Girardot Ricaurte (Cundinamarca), en el ao 2006 el gasoducto Guando Melgar (Tolima) Fusagasuga (Cundinamarca) y recientemente en el 2.009 del Gasoducto ramal Pradera/Jamundi (Valle del Cauca) Popayn (Cauca)

CENTRO PRINCIPAL DE CONTROL CPC La planeacin, coordinacin y supervisin de la operacin de los Sistemas de Transporte ser realizada por el Centro Principal de Control de PROGASUR S.A ESP. El Centro Principal de Control (CPC) es la unidad funcional encargada de cumplir las siguientes actividades en los Sistemas de Transportes de acuerdo a lo establecido en el Reglamento nico de Transporte de Gas Natural RUT Resolucin No 071 / 1999: Recibir y procesar las nominaciones y renominaciones de transporte de cada Remitente. Elaborar el Programa de Transporte de Gas Natural. Supervisar y coordinar la operacin de los gasoductos. Monitorear la integridad, seguridad y confiabilidad de los gasoductos. Coordinar la atencin de los Desbalances y Variaciones al Programa de Transporte. Procesar las mediciones y dems procedimientos para la liquidacin de servicios de transporte. Facturar los servicios de Transporte. Administrar el Boletn Electrnico de Operaciones. Elaborar las Cuentas de Balance. Informar a los Remitentes el programa de mantenimiento de su Sistema de Transporte. PROGASUR S.A ESP mantendr en funcionamiento del CPC las 24 horas del da, con disponibilidad de personal tcnico capacitado para atender y monitorear la operacin de sus gasoductos. PROGASUR S.A. E.S.P., ha desarrollado el Centro Principal de Control mediante la implementacin de un Software SCADA, que nos permite cumplir bsicamente con la Seguridad de los Gasoductos y Eficiencia en la Operaciones.

TRANSMETANOLa lnea troncal del gasoducto Sebastopol - Medelln posee una longitud de 148 kilmetros y parte desde la Estacin de Recibo Sebastopol (ERS) en el sitio del mismo nombre, el cual se encuentra ubicado sobre la margen derecha del ro Magdalena en el departamento de Santander al frente del Municipio de Puerto Berro (Antioquia) y llega hasta la Estacin de Entrega Tasajera (EET) en el municipio de Girardota. El Gasoducto cuenta con 6 vlvulas de seccionamiento (VKX) con actuador automtico y dos estaciones operativas (EOX) para realizar las corridas de raspadores y seccionamiento de la lnea en caso de ser requerido. Adicional al Punto de Salida de Tasajera el gasoducto posee tres Puntos de Salida (PSXX) localizados en cercanas de los municipios de Puerto Berrio y Cisneros y el corregimiento de San Jose del Nus. En su trazado por el territorio antioqueo, la lnea troncal del gasoducto recorre los municipios de Puerto Berro, Maceo, San Roque, Yolomb, Cisneros, Santo Domingo, Barbosa y Girardota. El gasoducto est construido en tubera de acero de catorce pulgadas de dimetro en los primeros cuatro kilmetros y de doce pulgadas de dimetro en el resto del trazado. La tubera se encuentra enterrada casi en su totalidad y atraviesa ros de importancia tales como el Rio Nus, el Rio Magdalena y el Rio Medelln, la autopista Medelln - Puerto Berro y la va frrea Medelln - Puerto Berro. La tubera posee un sistema de proteccin catdica por corriente impresa a travs de cuatro transformadores rectificadores (TRX) El gasoducto es un sistema seguro de transporte de gas natural, diseado y construido bajo el estndar ANSI B31.8 de la ASME "American Society of Mechanical Engineers". El programa anual de operacin y mantenimiento se ejecuta de acuerdo con los lineamientos de la empresa y con las recomendaciones de operacin consignadas en la Parte 192 de las Regulaciones de Seguridad para Ductos del Departamento de Transporte de los Estados Unidos "Transportation of Natural and Other Gas by Pipeline: Minimum Federal Safety Standards". Adicionalmente, se supervisa la operacin del gasoducto las 24 horas por medio de un sistema SCADA, el cual est compuesto por nueve puntos de adquisicin de datos, un centro de control principal y un centro de control alterno.

TranscogasTranscogas S.A. ESP es una empresa transportadora de gas natural, al igual que ocho (8) transportadoras ms en Colombia, vigilada por el gobierno a travs de la Superintendencia de Servicios Pblicos, que cumple con todos los requerimientos del Reglamento nico de Transporte. Sus principales actividades son las de transporte, operacin y mantenimiento del tramo de tubera ubicado desde la estacin City Gate en Cogua, prxima al Municipio de Zipaquir, hasta los municipios pertenecientes a la concesin del Altiplano Cundiboyacense que incluye Briceo, Sopo, Cha, Cajic, Zipaquir, Cota, Funza, Madrid, Mosquera, Facatativ, Tocancip, Gachancip, Tabio, Bojac, Zipacn y Tenjo, Industrias de la Sabana de Bogot incluida la capital del pas. Aunque joven, TRANSCOGAS tiene como finalidad consolidarse mnimo como una de las empresas Transportadoras de gas natural ms importantes del pas.

TRANSORIENTETRANSORIENTE como empresa transportadora de gas natural a travs de gasoductos, presta un servicio pblico regulado por las leyes y reglamentaciones gubernamentales, con criterios profesionales y liderazgo empresarial. Las actividades de operacin y mantenimiento son ejecutadas directamente por el personal de la empresa, mediante el establecimiento de estrictos Programas de Trabajo ajustados a los requerimientos mnimos de la norma ASME B 31-8, mediante los cuales se pretende mantener altos niveles de confiabilidad, sin suspender el funcionamiento del sistema. Adems estas actividades se encuentran apoyadas por la informacin obtenida del sistema de transmisin de datos del gasoducto (Scada), el cual permite conocer en tiempo real la situacin tcnica y operativa de los gasoductos, y mantener un control permanente a la situacin del sistema con la activacin de alarmas remotas hasta telfonos celulares del personal de mantenimiento.