La función principal de un compresor de gas natural es aumentar la presión del gas natural entrante, lo que permite transportarlo de manera eficiente a través de tuberías o almacenarlo para su uso futuro. Estas son algunas de las funciones clave de un compresor de gas natural:
1. Compresión de gas: la función principal de un compresor de gas natural es comprimir el gas entrante a un nivel de presión más alto. Esto se hace típicamente para superar la fricción de la tubería, mantener el caudal y garantizar un transporte eficiente de gas natural a largas distancias.
2. Mantenimiento de la presión: los compresores ayudan a mantener los niveles de presión deseados en las tuberías de gas natural. A medida que el gas viaja a través de la tubería, la presión cae debido a la fricción y otros factores. Los compresores se utilizan en puntos estratégicos a lo largo de la tubería para aumentar la presión, lo que garantiza que el gas llegue a su destino de manera confiable y con suficiente presión para aplicaciones posteriores.
3. Recolección de gas: en la producción de gas natural, los compresores se utilizan a menudo para fines de recolección de gas. Se despliegan en bocas de pozo o puntos de recolección para recolectar y comprimir el gas de múltiples fuentes antes de enviarlo a las tuberías de transmisión principales.
4. Inyección de gas: los compresores desempe?an un papel crucial en los procesos de inyección de gas. En algunas aplicaciones, el gas natural se inyecta en depósitos subterráneos para su almacenamiento o para mejorar la recuperación de petróleo. Los compresores se utilizan para aumentar la presión del gas inyectado, lo que permite impulsarlo hacia el depósito de manera efectiva.
5. Procesamiento de gas: el gas natural a menudo contiene impurezas y contaminantes que deben eliminarse antes de que pueda usarse o transportarse. Los compresores se emplean en las instalaciones de procesamiento de gas para comprimir el gas para procesos de purificación como la deshidratación, el endulzamiento y la eliminación de impurezas como los compuestos de azufre.
6. Licuefacción de gas: los compresores se utilizan en la licuefacción de gas natural para fines de transporte y almacenamiento. Al comprimir el gas y reducir su temperatura, se puede convertir en un estado líquido (gas natural licuado o GNL) para un almacenamiento y transporte más eficientes a largas distancias.
7. Regulación de presión: los compresores se utilizan en sistemas de regulación de presión para mantener los niveles de presión deseados en las redes de distribución de gas natural. Ayudan a garantizar un suministro constante y confiable de gas natural a los usuarios finales, como los consumidores residenciales, comerciales e industriales.
8. Equilibrio del sistema: los compresores también contribuyen al equilibrio del sistema en las redes de gas natural. Ayudan a hacer coincidir la oferta y la demanda de gas natural ajustando la presión y los caudales en el sistema de tuberías, lo que garantiza un suministro constante y confiable de gas a varios consumidores.
9. Estación de refuerzo: los compresores se utilizan en estaciones de refuerzo ubicadas a lo largo de las tuberías de gas natural. Estas estaciones ayudan a aumentar la presión del gas para compensar las caídas de presión que se producen en largas distancias o en terrenos difíciles. Las estaciones de refuerzo garantizan que el gas mantenga niveles de presión suficientes para una transmisión eficiente.
10. Suministro de gas combustible: los compresores se emplean para suministrar gas natural comprimido (GNC) o gas natural de grado de tubería como combustible para varias aplicaciones. Esto incluye el abastecimiento de combustible para vehículos de gas natural (NGV), la alimentación de procesos industriales y el suministro de combustible para turbinas de gas utilizadas en la generación de energía.
11. Acondicionamiento de gas: los compresores se utilizan en procesos de acondicionamiento de gas donde el gas natural necesita ser tratado para cumplir con requisitos específicos de calidad o procesamiento. Esto puede implicar comprimir el gas para su posterior procesamiento, como eliminar contaminantes o ajustar la composición del gas para aplicaciones específicas.
12. Aplicaciones en alta mar: en la producción de gas natural en alta mar, los compresores se utilizan en plataformas o unidades de producción flotantes (FPU) para comprimir y transportar el gas producido desde el lecho marino hasta las instalaciones de procesamiento de superficie. Los compresores desempe?an un papel fundamental en el mantenimiento de la presión y los caudales necesarios para una producción eficiente de gas en alta mar.
13. Apagado de emergencia: los compresores pueden estar equipados con sistemas de apagado de emergencia que apagan automáticamente el compresor en caso de condiciones de funcionamiento anormales o peligros de seguridad. Estos sistemas garantizan la seguridad del personal y el equipo durante situaciones críticas.
14. Monitoreo y control remotos: los compresores de gas natural modernos a menudo incorporan sistemas de monitoreo y control remotos. Estos sistemas permiten a los operadores monitorear varios parámetros, como presión, temperatura y rendimiento, de forma remota y realizar ajustes según sea necesario. El monitoreo remoto ayuda a optimizar el funcionamiento del compresor, detectar fallas y mejorar la confiabilidad general del sistema.
15. Control de ruido y vibración: los compresores están equipados con mecanismos de control de ruido y vibración para minimizar la contaminación acústica y evitar vibraciones excesivas que pueden da?ar el equipo o afectar las estructuras cercanas. Estas medidas incluyen el uso de recintos acústicos, amortiguadores de vibraciones y técnicas de instalación adecuadas.
16. Integración de la estación de compresión: los compresores son parte de instalaciones de estaciones de compresión más grandes que incluyen otros equipos como filtros, enfriadores, separadores y sistemas de control. Estos componentes trabajan juntos para garantizar una compresión, procesamiento y transmisión de gas natural eficientes y confiables.
Estas funciones resaltan los diversos roles y aplicaciones de los compresores de gas natural en la industria energética. Los compresores son esenciales para mantener la integridad de la infraestructura de gas natural, lo que permite el transporte, procesamiento y utilización eficiente y confiable de los recursos de gas natural.
Principios de funcionamiento de un compresor de gas natural
Los principios de funcionamiento de un compresor de gas natural involucran varios componentes y procesos clave. A continuación, se ofrece una descripción general de los principios generales de funcionamiento:
1. Entrada y succión: el gas natural ingresa al compresor a través de un puerto de entrada. El proceso de succión comienza cuando el gas ingresa al compresor debido a la diferencia de presión entre la entrada y la cámara del compresor.
2. Cámara de compresión: el gas ingresa a la cámara de compresión, que contiene uno o más componentes giratorios conocidos como rotores o pistones. Los rotores giran o los pistones se mueven alternativamente dentro de un cilindro, creando una cámara de trabajo sellada.
3. Etapa(s) de compresión: la etapa de compresión es donde el gas se comprime a una presión más alta. Hay dos tipos comunes de etapas de compresión que se utilizan en compresores de gas natural:
a. Desplazamiento positivo: en los compresores de desplazamiento positivo, como los compresores alternativos y los compresores de tornillo rotativo, el gas queda atrapado en una cámara y se comprime reduciendo el volumen de la cámara. Esto se logra mediante el movimiento alternativo de los pistones o la acción giratoria de los tornillos entrelazados.
b. Dinámico: en los compresores dinámicos, como los compresores centrífugos, el gas se acelera mediante un impulsor o rotor giratorio. A medida que el gas fluye a través del impulsor, gana energía cinética. Esta energía cinética luego se convierte en energía de presión a medida que el gas pasa a través de difusores o paletas, lo que resulta en un aumento de la presión.
4. Enfriamiento y lubricación: durante la compresión, el gas puede calentarse debido al proceso de compresión adiabática. Para evitar da?os y mantener la eficiencia, los compresores de gas natural incorporan mecanismos de enfriamiento. Esto puede implicar el uso de enfriadores, intercoolers o intercambiadores de calor para eliminar el exceso de calor del gas comprimido. Además, los sistemas de lubricación garantizan un funcionamiento suave y reducen la fricción entre las piezas móviles.
5. Descarga: una vez que el gas se comprime a la presión deseada, sale del compresor a través de un puerto de descarga. El gas comprimido ahora está a una presión más alta en comparación con la presión de entrada, lo que lo prepara para el transporte o el procesamiento posterior.
6. Sistemas de control y seguridad: los compresores de gas natural a menudo incluyen sistemas de control y seguridad para monitorear y administrar el funcionamiento del compresor. Estos sistemas regulan parámetros como la presión, la temperatura, el caudal y pueden incluir características de seguridad como válvulas de alivio de presión, sistemas de apagado de emergencia y sistemas de detección de gas.
7. Fuente de energía: los compresores de gas natural requieren una fuente de energía para impulsar el proceso de compresión. Esto puede incluir motores eléctricos, turbinas de gas o motores, según la aplicación específica y la disponibilidad de fuentes de energía.
Estos principios de funcionamiento proporcionan una comprensión general de cómo funcionan los compresores de gas natural. Es importante tener en cuenta que el dise?o, la configuración y los principios de funcionamiento específicos pueden variar según el tipo de compresor (por ejemplo, alternativo, de tornillo rotativo, centrífugo) y los requisitos de la aplicación.
