Oil & Gas
Petróleo y gas Soluciones de calefacción
Reducción de la viscosidad de crudos pesados, trazas en cabeza de pozo y calefacción antideflagrante en alta mar
Características del sector y retos de calentamiento
Los equipos de calefacción en petróleo y gas suelen trabajar en emplazamientos remotos, en régimen continuo y con ventanas de mantenimiento cortas. La alta viscosidad del crudo exige elementos sumergidos de gran potencia para mantener el flujo; los medios con arena y agua piden vainas resistentes a la erosión; las plataformas marinas y las zonas de cabeza de pozo requieren construcción antideflagrante, resistencia a la niebla salina y montaje antivibratorio.
Aplicaciones típicas
- Reducción de viscosidad de crudos pesados
- Trazas de cabezas de pozo y líneas de recolección
- Calefacción del fondo de tanques
- Precalentamiento en bancadas de reducción de gas natural
- Mantenimiento de temperatura de aceites lubricantes e hidráulicos
En petróleo y gas casi nunca decide la potencia. Decide la curva de viscosidad que no se envió, la cota de lodos que nadie marcó y el hecho de que el arranque más frío del año fija la temperatura de la resistencia, no el día medio.
Dónde falla realmente el calentamiento en campo
Cuatro condiciones explican la mayor parte de la vida corta que vemos en tanques, líneas de recolección y cabezas de pozo. Las cuatro se ven en el papel antes de fabricar la primera unidad.
01
La viscosidad es una curva, no un número
Un crudo que bombea a 60 °C puede estar sólido a 15 °C. Dimensionar con un solo valor de viscosidad da un calentador que mantiene la temperatura pero no arranca el tanque tras una parada. Pida la viscosidad a la temperatura ambiente más baja, en el punto de fluidez y a la temperatura de operación antes de fijar la potencia.
02
Arranque en frío y estratificación
Un tanque horizontal calentado desde un extremo forma una capa caliente arriba y lodos fríos abajo. La convección natural es lenta en crudo viscoso, así que la resistencia ve aceite estancado a plena densidad de potencia. Esa es la condición que coquiza la vaina y nunca aparece en el cálculo estacionario.
03
Arena, agua y parafina
La arena producida erosiona la vaina a alta velocidad, el agua producida la incrusta y la parafina la aísla. Las tres elevan la temperatura de la vaina por encima de lo que predice el cálculo con fluido limpio. El margen de erosión y un haz extraíble importan más aquí que un kilovatio adicional.
04
Acceso y ciclo de servicio
Las instalaciones offshore y remotas dan ventanas de mantenimiento cortas y ningún espacio para extraer un haz largo. Servicio continuo sin reserva significa que el calentador debe mantenerse en su sitio y que la caja de conexiones tiene que resistir niebla salina, vibración y lavado sin abrirse cada temporada.
Tipo de calentador según el servicio
Seis configuraciones cubren la mayor parte del calentamiento en producción y transporte. La columna de densidad supone crudo limpio con velocidad moderada; redúzcala con crudo parafínico, con agua o con punto de fluidez alto.
| Configuración | Servicio típico | Densidad práctica | Fallo habitual |
|---|---|---|---|
| Inmersión de brida (HYF) | Tanques de almacenamiento y proceso, 5 – 500 kW | 1 – 2,5 W/cm² en crudo; 4 – 8 W/cm² en agua | El haz queda en los lodos porque nunca se definió el nivel mínimo |
| Calentador de borde (HYO) | Reconversión de tanques, 1 – 60 kW | ≤ 2 W/cm² en crudo viscoso | Sin pantalla, el calor se queda en una columna estrecha junto a la pared |
| Serpentín de inmersión (HYW) | Tanques horizontales con poca altura, 2 – 120 kW | 1,5 – 4 W/cm² | El serpentín queda al aire tras bajar el nivel y la vaina falla |
| Circulación en línea (HYC) | Líneas de recolección y aseguramiento de flujo, 6 – 300 kW | 4 – 10 W/cm² con ≥ 0,6 m/s | Sin verificación de caudal, la resistencia trabaja en seco al parar la bomba |
| Unidad de aceite térmico (HYC-OIL) | Tanques grandes y rehervidores mediante circuito de aceite, 30 – 1000 kW | La fija la temperatura de película, no la potencia | Una velocidad baja dispara la película y coquiza el aceite |
| Tapón roscado (HYS) | Purgadores, sumideros y recipientes pequeños, 0,5 – 36 kW | hasta 8 W/cm², limitada por el diámetro del tapón | El tapón limita la potencia y se compensa subiendo demasiado la densidad |
Con crudo parafínico o de punto de fluidez alto, añada superficie en lugar de densidad. Un haz más largo cuesta menos que un arranque de tanque aplazado.
Material de la vaina según el fluido producido
Este cruce es la primera comprobación en cada solicitud de campo. El contenido de agua y el H2S deciden más del material que el propio crudo.
| Medio | Vaina / material en contacto | Qué confirmar |
|---|---|---|
| Crudo seco con poco agua | Acero al carbono o 304 | El azufre y la temperatura de operación deciden si el carbono es aceptable |
| Crudo con agua de producción | 316L, o titanio con cloruro alto | El corte de agua y el cloruro fijan el caso de corrosión, no el grado del crudo |
| Servicio ácido con H2S | 316L con soldadura de bajo carbono; evite aleaciones con cobre | Presión parcial de H2S y temperatura; contraste con la norma de materiales de planta |
| Agua de producción y salmuera | Titanio grado 2, o 316L recubierto de PTFE | Tendencia a incrustar y contenido de sólidos, que impulsan ensuciamiento y erosión |
| Glicol, MEG y metanol | 304 o 316L | Concentración y temperatura; el glicol se degrada con temperatura de película alta |
| Diésel, queroseno y aceite lubricante | Acero al carbono o 304 | Una densidad baja mantiene la película por debajo del umbral de coquización |
Si aplica una especificación de materiales de oleoducto o de planta, envíela con la solicitud. El material final se confirma con corte de agua, cloruro, H2S y temperatura al presupuestar.
Qué necesitamos antes de presupuestar
Nueve datos separan una propuesta viable de una suposición. Los cuatro primeros deciden el tamaño; el resto decide si sobrevive en planta.
- 01Fluido: grado de crudo, corte de agua, contenido de H2S y arena, y dosificación de químicos
- 02Viscosidad a la temperatura ambiente más baja, en el punto de fluidez y en operación
- 03Volumen y dimensiones del tanque, nivel mínimo sobre la resistencia y si se acumulan lodos
- 04Caudal requerido o tiempo de calentamiento, más temperatura inicial y objetivo
- 05Potencia disponible: tensión, fases, frecuencia, y si la alimentación es red o generador
- 06Zona explosiva: zona, grupo de gas, clase de temperatura y si el cuadro está dentro
- 07Entorno: interior, offshore, desierto o ártico; niebla salina, carga de viento y lavado
- 08Conexión: norma y tamaño de brida, orientación de la boquilla y espacio para extraer el haz
- 09Control y monitoreo: termostato o tiristor, disparo por bajo nivel y sobretemperatura, señal remota
Preguntas habituales sobre calentamiento en petróleo y gas
Aparecen en casi todas las consultas de tanques, líneas y cabezas de pozo. Respuestas breves aquí; el diseño térmico se confirma por aplicación.
¿Cómo estimo la potencia para mantener un tanque en temperatura?
Desde las pérdidas, no desde el volumen. Tome la superficie mojada, aplique un valor U de aislamiento, multiplique por la diferencia con el ambiente y añada margen por viento y por el producto real. El tiempo de calentamiento es otro cálculo: masa, calor específico y horas admisibles. Un tanque que mantiene temperatura con facilidad puede tardar días en calentar desde frío.
¿Qué densidad de potencia uso con crudo pesado o parafínico?
La mayoría de los crudos pesados se sitúan entre 1 y 2,5 W/cm², y los parafínicos o de punto de fluidez alto en el extremo inferior. El límite es la temperatura de película en la vaina, porque el crudo que toca una superficie demasiado caliente coquiza y la capa de coque aísla y sube aún más la temperatura. Si el calentamiento es lento con esa densidad, alargue el haz en lugar de subirla.
¿Puede la resistencia quedar en los lodos del fondo?
No. Los lodos y sedimentos aíslan la parte baja del haz y restan transferencia justo donde la resistencia está más caliente. Monte la longitud activa por encima de la cota de lodos, defina un nivel mínimo de operación y enclave el calentador por bajo nivel. En tanques que acumulan sedimento, un haz horizontal por encima de la zona de lodos gana a uno vertical que llega al fondo.
¿Qué cambia en una instalación offshore?
Cuatro cosas: clasificación de zona y clase de temperatura, sistema de corrosión para niebla salina, montaje y vibración, y entrada de cables. Las unidades offshore suelen necesitar una caja de conexiones más robusta, un prensaestopas certificado y un diseño que se mantenga sin desmontar el conjunto. Envíe la especificación de la plataforma, no una descripción de ella.
¿Por qué se coquiza un calentador de crudo con la densidad nominal correcta?
Porque la densidad nominal supone caudal. El coque se forma donde la velocidad local es casi nula: bajo el haz, en una bolsa de lodos o en un tanque que nunca se llena por encima de la resistencia. La convección natural en crudo viscoso es débil, así que la misma resistencia que va fría en un circuito va caliente en un tanque estático. Pantallas, cota correcta y disparo por bajo nivel resuelven más casos que bajar la potencia.
¿Calentamiento eléctrico o serpentín de vapor?
El eléctrico gana donde no hay colector de vapor, donde importa el control o donde el tanque está aislado. No necesita caldera, ni retorno de condensado, ni trazado de la línea de vapor, y modula con precisión. El vapor sigue ganando donde el calor residual es gratuito y el servicio es grande y continuo. La decisión suele depender de los servicios disponibles, no del rendimiento del calentador.
¿Qué plazo de entrega tiene un calentador de campo a medida?
Los tamaños estándar de brida y tapón roscado son los más rápidos porque resistencias y bridas están en producción. Haces de titanio o Incoloy, caras de brida especiales, cajas offshore y cuadros integrados suelen añadir de tres a seis semanas. Nuestra planta fabrica 36.000 unidades al año con ISO 9001, y las repeticiones tras el primer pedido son más rápidas.
Calentadores usados en petróleo y gas
Calentadores bridadosCalentador de inmersión bridado
HYF Series
Calentador de inmersión tipo haz con interfaz de brida estándar, apto para recipientes a presión y calefacción de proceso de alta potencia, y extraíble como conjunto completo para su mantenimiento.
- Power
- 3 – 500 kW
- Temp
- Ambient – 600°C
Calentadores de montaje lateralCalentador de montaje lateral
HYO Series
Se suspende del borde del tanque sin atravesar la pared; la unidad completa se puede izar para cambiar de tanque o limpiarla.
- Power
- 1 – 60 kW
- Temp
- Ambient – 120°C
Calentadores de inmersiónCalentador de inmersión en espiral
HYW Series
El haz dispuesto en hélice ofrece mayor longitud calefactora con poca profundidad de inmersión, apto para tanques profundos y alta densidad de potencia.
- Power
- 2 – 120 kW
- Temp
- Ambient – 550°C
Calentadores de circulación y en líneaCalentador de circulación en línea
HYC Series
Calentamiento en línea: el medio fluye de forma continua y se calienta, con control de temperatura, protección contra sobretemperatura y enclavamiento de caudal integrados para conectarlo directamente a la tubería.
- Power
- 6 – 300 kW
- Temp
- Ambient – 350°C
Calentadores de circulación y en líneaUnidad de circulación de aceite térmico
HYC-OIL Series
Calefacción a alta temperatura a presión atmosférica, alternativa a la caldera de vapor, para un calor estable en reactores, prensas y líneas de secado.
- Power
- 30 – 1000 kW
- Temp
- Up to 350°C
Lea antes de especificar
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- Calentador bridado o de tapón roscado: decida por el tamaño de la boca y la potenciaAmbos son calentadores de inmersión; la diferencia está en la interfaz, no en el principio. ¿Qué tamaño tiene la boca, cuánta potencia hace falta y con qué frecuencia hay que extraerlo? Esas tres preguntas suelen resolverlo.
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Dentro de un mismo sector, las necesidades de calentamiento varían mucho entre procesos. Enviarnos sus condiciones reales de operación ahorra más tiempo que elegir por catálogo.
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