Conversión de un motor Diésel Caterpillar D3512 para uso con Gas Natural (G3512)

Abstract

El presente informe se refiere a la conversión de un motor Caterpillar modelo 3512 que trabaja con combustible Diesel, para que pueda trabajar con gas natural extraído de los campos petroleros del lote 1 AB, operado por la compañía Pluspetrol Norte. El lote 1AB, se encuentra ubicado en la parte nor-oriental de nuestro país (Ver fig. 1, 2 y 3), al cual se llega vía aérea desde Lima o Iquitos. El petróleo extraído del lote es almacenado en tanques de hasta 100.00 barriles y luego enviado hacia Bayóvar, a través del ramal norte del oleoducto nor-peruano. En este lote existen 11 baterías o campos de producción de petróleo, con una producción promedio actual de 40,000 barriles diarios (BPD), en éstas 11 baterías existen alrededor de 200 pozos, en la mayoría de los cuales están instalados motores Caterpillar modelos 3408, 3412, D398, 3512, G398 y G399, y el 22 % de pozos está alimentado por líneas de alta tensión de Mini-centrales. La idea de convertir un motor que usa como combustible el Diesel, en el lote, es para aprovechar el gas que en la actualidad se quema al medio ambiente, debido a que no se lo utiliza, es por ello que, en los costos estimados, se considera el costo del gas cero. Adicionalmente, el Diesel que se utiliza para los 200 motores instalados en el lote, es producido por una pequeña refinería (topping plant) que se encuentra al límite de su capacidad de producción, por lo tanto, el usar el gas como combustible, se tendría la misma energía y se aliviaría la carga de producción de Diesel, que conlleva a tener más petróleo crudo para ser vendido. Por otro lado, el objetivo de este informe es incentivar al uso de motores a gas, ahora que el próximo año (2004) estará llegando el gas de Camisea a Lima. En el capítulo I, se presenta la ventaja de utilizar un motor a gas en cuanto a la limpieza en las emisiones y la ventaja económica en emplear el gas que se está quemando a la atmósfera sin provecho alguno de su capacidad calorífica. En el Capítulo II, se presenta generalidades sobre los motores a gas Caterpillar, así como los diferentes modelos y sus rangos de potencia. En el Capítulo III, se indican los tipos de combustibles para motores a gas, el poder calorífico, la relación de aire-combustible, temperatura de la mezcla, el problema de detonación en los motores y las características de los combustibles. En el Capítulo IV, se explican los sistemas de los motores a gas Caterpillar de la serie 3500 que convertiremos, se explica el sistema de combustible y el carburador, el sistema de admisión y escape y la válvula de derivación, el sistema de encendido en el que se presenta el transformador y el magneto, el sistema de refrigeración de circuitos separados, el sistema de lubricación y el sistema de protección y control. En el Capítulo V, se indican las principales diferencias entre un motor Diesel y un motor a Gas. En el Capítulo VI, se indica el programa de mantenimiento de acuerdo con las horas trabajadas por el motor. En el Capítulo VII, se presenta el plan de costos del mantenimiento, se explican los tipos de mantenimientos y consideraciones para su ejecución, al final se plantea la teoría para el cálculo de los costos del mantenimiento. En el Capítulo VIII, se presentan las características técnicas tanto de los motores Diesel y gas del mismo modelo, luego el listado de los componentes a ser cambiados para la conversión y, por último, el cuadro comparativo de los costos de la conversión, en la que se calcula el Valor Actual Neto y la conveniencia de convertir el motor diesel, para que pueda trabajar con gas.