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Nov 10, 2023

Mantenga la licuefacción funcionando sin problemas con Panametrics

Guardar para leer la lista Publicado por Leah Jones, administradora digital de la industria de GNL, viernes 02 de junio de 2023 12:00

Con una mayor necesidad de gas a medida que la transición energética cobra impulso y avanzamos hacia un futuro con menos carbono, los operadores deben aumentar la cantidad de gas producido antes de licuarlo. Parte de este gas se encuentra en áreas extremadamente frías, por ejemplo, hacia el Polo Norte. Estos lugares contienen algunas de las mayores fuentes de gas natural sin explotar y docenas de instalaciones de procesamiento de GNL.

En 2000, el Servicio Geológico de EE. UU. (USGS, por sus siglas en inglés) declaró que casi un tercio de los recursos de petróleo y gas no descubiertos de la Tierra se encontraban en el Ártico. Estos son lugares salvajes y remotos donde las temperaturas descienden regularmente hasta -50°C. Las condiciones ambientales extremas también constituyen un desafío significativo asociado con la producción de GNL, la medición del flujo.

No es ningún secreto que el gas natural se comprime 600 veces en volumen para facilitar su transporte como GNL. En las mejores condiciones, la medición es un desafío ya que el volumen es una función de la presión y la temperatura, factores que pueden crear estragos en la metrología. La tecnología de Panametrics se implementa ampliamente en trenes de licuefacción, incluidos los que se encuentran en condiciones extremas como el Ártico.

Antes de que el gas natural pueda suministrarse a las redes de distribución nacionales, debe licuarse para el transporte. Las terminales de GNL deben recibir el gas para procesarlo y moverlo dentro de sus instalaciones, almacenarlo y, en última instancia, transferir el producto ahora líquido a los buques que lo llevarán al mercado. El gas natural cambia de forma física dentro de la infraestructura que maneja estas operaciones a medida que varían las condiciones de temperatura y presión. Por ejemplo, el GNL se almacena a presiones muy cercanas a su punto de ebullición dentro de tanques criogénicos de doble pared.

Dentro de estos tanques, es mayormente estable. Sin embargo, una vez que el GNL comienza a moverse a través de una tubería, existe el riesgo de que cambie a un flujo de dos fases si hay puntos calientes a lo largo del camino o si la caída de presión transforma parte del líquido en gas con un volumen mucho mayor. La medición precisa es esencial para minimizar la pérdida y el producto no contabilizado. Dentro de la instalación de GNL, los ingenieros de Panametrics trabajaron con el cliente para identificar situaciones con el mayor potencial de pérdida de producto y la mayor necesidad de medición de flujo. Las necesidades se centraron en el transporte de GNL, reflujo de gas de evaporación (BOG) y antorcha.

La instalación de GNL se construyó para soportar las duras condiciones ambientales mediante un diseño modular. Este enfoque ahorró casi un 30 % en costos de construcción, pero creó una infraestructura compacta sin tramos rectos lo suficientemente largos, un requisito para medir con precisión el flujo con medidores ultrasónicos. Obtener mediciones precisas fue una de las principales prioridades del cliente para exportar GNL de manera eficiente. La naturaleza temperamental del GNL exige que se maneje a una temperatura muy baja (alrededor de -150 °C o menos). Cada vez que el GNL se mueve de un buque a la instalación de procesamiento, se necesita volar algo de BOG en la dirección opuesta para mantener el delicado equilibrio de presión para evitar la liberación rápida de vapores de GNL, lo que se conoce como "vuelco". Aquí nuevamente, existía la necesidad de una medición precisa.

La tercera área que requiere una medición cuidadosa es el manejo del exceso de gas. Debido al proceso de licuefacción, el exceso de gas (principalmente metano) se ventea a través de una antorcha donde, como protocolo de seguridad, se quema. Dependiendo de dónde se libere, el exceso de gas que va a la antorcha puede tener una amplia gama de caudales, desde 0,03 m/seg. hasta 100+ m/seg. – y temperatura – desde -160°C hasta +300°C – lo que hace que la medición sea un gran desafío.

Con los desafíos identificados, la experiencia de Panametrics con proyectos de GNL similares se hizo cargo. La empresa inmediatamente se puso a trabajar en un análisis técnico que incluía una revisión de dibujos de ingeniería isométricos y dinámica de fluidos computacional para modelar matemáticamente el entorno.

Este trabajo dio como resultado un plan que se adaptó a las necesidades de esta instalación de GNL en particular y se basó en gran medida en el medidor de flujo Sentinel LNG de Panametrics, la última incorporación a su serie de medidores de flujo ultrasónicos avanzados para la medición de GNL. Las mediciones de BOG y antorcha utilizaron los medidores de gas y antorcha heredados, de los cuales hay varios miles en funcionamiento en todo el mundo. El plan y la experiencia líder en la industria de Panametrics en GNL crearon un entorno de confianza con la empresa EPC y el cliente.

Las válvulas, los codos, las válvulas de control y otros componentes de las tuberías limitan la cantidad de tramos rectos en una instalación de GNL y pueden causar alteraciones del flujo. La configuración estrecha de esta instalación tenía más de la cantidad habitual de estos para caber dentro del espacio disponible.

Para abordar los tramos rectos lamentablemente insuficientes, que crean errores de medición debido a perfiles de flujo no completamente desarrollados, Panametrics seleccionó nuestro medidor de flujo de 4 vías Sentinel LNG, que reacciona a los cambios en la tasa de flujo con una velocidad y precisión increíbles. El caudalímetro amplía el uso de la tecnología ultrasónica a las aplicaciones criogénicas para medir GNL con un rendimiento, una fiabilidad y una seguridad inigualables y se puede calibrar hasta un ±0,25 % de la lectura. En total, se instalaron 26 unidades Sentinel.

Panametrics tiene un historial comprobado de medición de BOG en proyectos de GNL similares. Para este proyecto, la compañía recomendó su XGM868i, que maneja excepcionalmente bien las condiciones criogénicas y de baja presión utilizando tecnología ultrasónica. La elección de este medidor aseguró contra caídas de presión y el mantenimiento de la presión de equilibrio necesaria.

El duro entorno de la región también exigió una consideración especial para el manejo de las bengalas. Para asegurarse de que su producto estuviera preparado para la tarea, además de utilizar su electrónica de destellos XGF868i, Panametrics realizó pruebas exhaustivas de nuestros transductores para exponerlos a ciclos de temperatura extrema. Creando ambientes artificiales utilizando nitrógeno líquido y hornos especializados, la empresa probó las unidades a -190°C y luego a +300°C. Los transductores funcionaron en ambos extremos, lo que permitió certificaciones para todos los estándares de áreas peligrosas al tiempo que garantizaba operaciones confiables.

www.bakerhughes.com/panametrics

Lea el artículo en línea en: https://www.lngindustry.com/special-reports/02062023/keep-liquefaction-running-smoothly-with-panametrics/

LNT Marine y el Shanghai Merchant Ship Design and Research Institute han recibido la aprobación en principio de ABS para la última variante de su sistema de contención de GNL LNT A-BOX.

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