Control predictivo-cooperativo para operar una red de bombas centrífugas en un sistema serial de poliductos

摘要

Los sistemas de ductos brindan una conexión entre puertos, campos petrolíferos, refinerías y mercados de consumo. Los productos refinados como gasolinas, diésel, turbo-combustible, queroseno, entre otros, son transportados a través de una misma tubería. De esta forma se evitan costos adicionales de varias tuberías dedicadas a productos específicos. Este modo de transporte presenta el problema de la mezcla o contaminación entre productos, lo que incrementa los costos de operación. En este sentido, esta investigación presenta el problema de modelamiento y simulación de ductos utilizados para el transporte de diferentes clases de fluidos. Tal problema es solucionado teniendo en cuenta la presión, velocidad del medio y la densidad del fluido. Se considera un modelo matemático para predecir la cantidad de contaminación entre productos y se presenta el caso de varios tramos de tubería unidos por un modelo algebraico de bomba centrífuga. Con base en lo anterior, se diseña una estrategia de control predictivo teniendo en cuenta la optimización con subprocesos vecinos para coordinar los controles locales en las estaciones de bombeo y así lograr un rendimiento global en los niveles de contaminación. Finalmente, los resultados obtenidos confirman la eficiencia de la estrategia de control predictivo-cooperativo aplicada a una red de bombas centrífugas en un sistema serial de poliductos.