29 de mayo de 2025.

GASODUCTOS MEXICO — Figura 1. Sistema Nacional de Gasoductos (SNG). (CENAGAS, 2016)

El transporte de gas natural a través de ductos es un proceso altamente técnico que requiere no solo una red extensa de tuberías, sino también la integración de estaciones clave que permiten controlar, medir y garantizar el flujo seguro y eficiente del gas a lo largo de cientos o miles de kilómetros.

A continuación, se explican las tres estaciones fundamentales en cualquier sistema de transporte de gas natural: compresión, medición y regulación. Además, se incluyen los puntos de inyección y centros de control esenciales para su operación.

1. Estaciones de compresión: impulsar el flujo

Figura 2. Estación de compresión. (Generado por IA)

Estas estaciones son cruciales para mantener la presión del gas a lo largo del ducto, ya que el gas se comprime periódicamente para compensar las pérdidas de presión durante el transporte. Estas estaciones, también conocidas como estaciones de bombeo, aseguran el flujo continuo y eficiente del gas a través de la red de tuberías.

A medida que el gas natural se desplaza por los ductos, pierde presión debido a la fricción y a los cambios en la topografía. Las estaciones de compresión se encargan de mantener la presión adecuada para que el gas continúe su camino hacia los centros de consumo.

Funciones principales:

Aumentar la presión del gas mediante compresores centrífugos, reciprocantes o de tornillo.
Permitir operaciones modulares con múltiples trenes de compresión.
Incorporar sistemas de enfriamiento posterior al compresor para controlar la temperatura del gas.
Transporte a larga distancia: Facilitan el transporte de gas natural desde los puntos de producción hasta los centros de almacenamiento o usuarios finales, cubriendo grandes distancias.

Componentes típicos de una estación de compresión:

Compresores: El corazón de la estación, que puede ser turbinas, motores o compresores eléctricos, centrífugos, reciprocantes o de tornillo.
Sistema de enfriamiento: La compresión aumenta la temperatura del gas, por lo que se necesitan sistemas de enfriamiento para evitar daños a la tubería.
Filtros: Para eliminar agua, impurezas y otros contaminantes del gas.
Sistemas de control: Para monitorear y regular la presión, la temperatura y otros parámetros de la estación.

Importancia de la estación de compresión:

Eficiencia en el transporte: Aseguran que el gas natural se transporte de manera eficiente y continua.
Seguridad: Ayudan a mantener una presión adecuada para evitar riesgos en la tubería.
Distribución a largas distancias: Permiten que el gas natural se transporte a larga distancia desde los puntos de producción hasta los consumidores.

Consideraciones de ingeniería:

Para el diseño estaciones de compresión se considera:

Potencia requerida según simulaciones hidráulicas.
Selección de compresores, válvulas y sistemas de control.
Integración del sistema en modelos 3D para revisión multidisciplinaria.

2. Estaciones de medición: precisión en cada momento

Las estaciones de medición permiten cuantificar el volumen de gas que fluye a través del ducto, lo cual es fundamental tanto para fines comerciales como regulatorios. Una estación de medición de gas natural en midstream es una instalación que se utiliza para medir el flujo y la presión del gas natural a lo largo de un gasoducto. Estas estaciones son cruciales para el transporte y almacenamiento del gas natural en el segmento midstream de la cadena de suministro.

Figura 3. Estación de medición. (COIMSUR, 2019)

Funciones principales:

Medición de flujo: Las estaciones de medición miden la cantidad de gas que fluye a través del gasoducto, lo que permite calcular la energía que se está transfiriendo.
Regulación de la presión: Las estaciones de medición también regulan la presión del gas, asegurando que se mantenga dentro de los límites adecuados para el transporte eficiente a través del gasoducto.
Control de la calidad del gas: Algunas estaciones de medición también pueden incluir equipos para analizar la calidad del gas, como analizadores de H2O, H2S y cromatógrafo de gases, para identificar cualquier impureza que pueda afectar su transporte o consumo.

Componentes típicos de una estación de medición:

Tramos de tuberías rectas: son tuberías aguas arriba y aguas abajo del elemento primario (medidor de flujo) en el sistema de medición el cual cuenta con acondicionadores o alineadores de flujo según la tecnología a utilizar.
Válvulas by-pass: para mantenimiento a la sección pertinente, como al sistema de regulación, sistema de filtrado o de control.
Instrumentación asociada al sistema de medición: los instrumentos asociados son los siguientes, PIT (transmisores de presión), TIT (transmisores de temperatura), FIT (transmisores de flujo), utilizados para el cálculo de flujo y sus correcciones por presión y temperatura.
Cromatografía: para análisis de composición y poder calorífico además de realizar los cálculos de las propiedades del gas con el fin de agregar las propiedades al cálculo de flujo, energía, etc.
Filtros o sistemas de filtrado: son sistemas diseñados para eliminar contaminantes, líquidos y/o solidos presentes en el gas natural que se transporta. En el caso de una estación medición su principal objetivo es proteger a las etapas posteriores como puede ser la medición, regulación o entrega a usuario (downstream). Cuentan con válvulas de bloqueo y de by-pass para mantenimiento.
Medidores de flujo: se encargan de cuantificar el fluido que este fluyendo en el sistema. En el caso de gas natural se pueden utilizar los siguientes medidores, ultrasónicos (para altos caudales y baja caída de presión), turbina u orificio (en condiciones controladas) o deslazamiento positivo.
Calidad de gas: analizadores H2O, H2S y cromatógrafo de gases, son utilizados para determinar las propiedades fisicoquímicas del gas natural contribuyendo al cálculo de flujo, energía, etc.
Cuarto de control: el cual contiene el computador de flujo donde llegan todas las señales de los instrumentos asociados a la medición considerados elementos primarios y secundarios, el elemento terciario (computador de flujo) tiene la función de realizar los cálculos de flujo, sus correcciones y enviar esta información al SCADA.

Importancia de la estación de medición:

Medición precisa: Permiten medir el gas de manera precisa, lo que es crucial para la facturación y gestión de la energía.
Control de calidad: Ayudan a garantizar la calidad del gas, evitando problemas en la distribución (downstream) y el consumo.

Documentos de ingeniería:

Los documentos de ingeniería que son ampliamente utilizados para la operación son los siguientes:

P&ID / DTI, el diagrama de tuberías e instrumentación
Filosofía de operación.
Arreglo de planta y/o equipos
Isométricos

Es esencial que el diseño de la estación de medición este basado en las normas que apliquen dependiendo de la tecnología de medición y el ente regulatorio, estas pueden ser AGA, API, ASME, RES/776, NOM-007, etc.

3. Estaciones de regulación: control y seguridad

Las estaciones de regulación de gas natural son instalaciones fundamentales dentro del sector midstream, ya que se encargan de reducir y estabilizar la presión del gas antes de que este sea entregado a zonas de distribución (downstream) o a usuarios industriales. Su función principal es garantizar un suministro seguro y eficiente, controlando la presión dentro de la red para que el gas llegue a los consumidores finales en las condiciones adecuadas. De esta manera, estas estaciones desempeñan un papel clave en el correcto funcionamiento del sistema de transporte y distribución de gas natural.

Figura 4. Estación de regulación. (COIMSUR, 2019)

Función principal:

Proteger las redes downstream contra sobrepresiones.
Reducir y estabilizar la presión del gas natural: La estación de regulación reduce la alta presión del gas natural que se transporta a través de los gasoductos a una presión más adecuada para la distribución a los clientes, como hogares, negocios e industrias.
Mantener la presión constante: La estación utiliza reguladores de presión para mantener la presión de salida constante, independientemente de las variaciones en la presión de entrada o en el flujo de gas.
Asegurar la calidad del gas: La estación puede incluir filtros para eliminar impurezas del gas natural, asegurando que el gas que se distribuye sea de alta calidad.

Componentes típicos de una estación de regulación:

Reguladores de presión: Dispositivos que controlan y reducen la presión del gas, pueden ser automáticos o pilotados.
Indicadores y/o transmisores de presión
Dispositivos de seguridad: Válvulas de seguridad (PSV) y venteo.
Filtración de gas para evitar ingreso de impurezas.

Importancia de la estación de regulación:

El sector midstream se encarga del transporte, almacenamiento y procesamiento del gas natural, y las estaciones de regulación son una parte integral de este proceso.
Estas estaciones aseguran que el gas natural llegue a los clientes a la presión y la calidad correctas, lo que es esencial para el funcionamiento eficiente de los sistemas de distribución.

4. Punto de inyección e importación

Figura 5. Sistemas de gasoductos. (Secretaría de Energía,2016)

Estos puntos, como Reynosa, Arguelles, Altamira (GNL), y Manzanillo (GNL), son donde el gas natural entra al sistema de transporte por ducto, ya sea a través de gasoductos o mediante la importación de Gas Natural Licuado (GNL).

5. Centros de control

Estos centros supervisan el funcionamiento del sistema de transporte, monitoreando la presión, el flujo y la calidad del gas, y tomando medidas para garantizar su seguridad y eficiencia.

Buen diseño = operación segura:

Desde la ingeniería básica, se integran estos equipos con los sistemas SCADA del cliente y definen todas las especificaciones para asegurar su operación confiable.

Ejemplo: Sistema Nacional de Gasoductos (SNG)

El Sistema Nacional de Gasoductos (SNG) tiene una longitud de 8,610.797 Km, los cuales atraviesan por diversos estados de la república. El sistema está constituido por ductos que van desde 4” hasta 48” de diámetro, 9 estaciones de compresión con una potencia instalada total de 256,400 (Hp), así como 359 válvulas de seccionamiento, 142 trampas de envió de diablos, 141 trampas de recibo de diablos, 121 Estaciones de Regulación y Medición (ERM) que distribuyen el gas natural a distintos usuarios (CENAGAS, 2016).

Figura 7. Sistema Nacional de Gasoductos (SNG) CENAGAS (CENAGAS, 2018)

Conclusión

Las estaciones de compresión, medición y regulación no son solo elementos auxiliares en un sistema de transporte de gas natural: son nodos críticos que garantizan presión, calidad, seguridad y trazabilidad en todo el trayecto del gas.

En MELS – Metrology and Energy, contamos con experiencia en el diseño e integración de estas estaciones, adaptándonos a los requisitos específicos de cada operador, normativa y entorno geográfico.

Referencias

Basu, S. (2018). Plant Flow Measurement and Control Handbook. London: Academic Press.

CENAGAS. (5 de SEPTIEMBRE de 2016). CENAGAS . Obtenido de GOBIERNO DE MEXICO: https://www.gob.mx/cenagas/acciones-y-programas/descripcion-general

CENAGAS. (24 de AGOSTO de 2018). CENAGAS. Obtenido de CENAGAS: https://www.facebook.com/photo.php?fbid=710686152626369&id=138231799871810&set=a.138316823196641

COIMSUR. (22 de ABRIL de 2019). COIMSUR. Obtenido de COINSUR: https://www.youtube.com/watch?v=HC0S5sR1Uuk

Secretaría de Energía. (24 de mayo de 2016). Secretaría de Energía. Obtenido de Secretaría de Energía: https://www.gob.mx/sener/articulos/mapa-infraestructura-nacional-de-gas-natural-2016

SICCOA. (2018). SICCOA. Obtenido de SICCOA: https://siccoa.com/index.php/nuestros-proyectos/nuestros-proyectos?amp;view=article&id=117&Itemid=467

Tipos de estaciones en el transporte (midstream) de gas natural por gasoducto: punto de inyección, compresión, medición, regulación y centros de control.