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Alquiler de aire comprimido y nitrógeno para proyectos de GNL

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Un recorrido por las diferentes etapas del ciclo de vida y aplicaciones de la planta de GNL

19 de mayo de 2017

¿Qué es el GNL?

Checklist for renting - blog post
El GNL o el Gas Natural licuado es un gas natural que se refrigera para reducir su volumen y se convierte en líquido a -259,6 °F (-162 °C). Es un líquido claro, incoloro, inodoro, no tóxico y no inflamable. A la presión atmosférica, la relación entre los volúmenes de gas y el estado líquido es de aproximadamente 620:1. Esto permite una gran capacidad de almacenamiento. El GNL no se envía ni almacena a alta presión. Se almacena a -259,6 °F a presión atmosférica +1. La mayor parte del GNL es metano, pero también puede ser otros gases como propano, etano, butano, pentano, hexano o heptano. Cuando el GNL se vaporiza en gas natural, se puede utilizar para la generación de energía o la distribución de gas.

El proceso de GNL

Primero, hay que extraer el gas natural, que pasa a continuación por una tubería desde el recurso hasta la planta de GNL. Cuando el gas llega a la planta, comienza el proceso de licuefacción: el gas se enfría a 259,6 °F, lo que reduce su volumen 620 veces. Luego, el GNL se transporta desde un terminal de GNL a las zonas del mercado. Cuando llega, se almacena, se vuelve a gasificar y se conecta a la distribución local.

Etapas del ciclo de vida y aplicaciones de la planta de GNL

Desde la fase de construcción del proyecto, seguida de las fases de preparación previa y la puesta en marcha y, por último, de operación, el aire y el nitrógeno temporales están presentes durante todo el proceso:

  • En la fase de construcción durante la fabricación del módulo de GNL, fuera y dentro de las instalaciones, el soplado de líneas, las pruebas neumáticas y la purga de nitrógeno son aplicaciones comunes de compresores y secadores de aire, boosters y generadores de nitrógeno. Es necesario utilizar el mismo equipo para la presurización del techo, las pruebas neumáticas y la purga de nitrógeno durante la construcción del depósito in situ. Durante la construcción del muelle de GNL/instalación de carga de productos, los compresores de aire deben intervenir para la perforación y/o inserción de pilotes.
  • Durante la preparación previa y la puesta en marcha, los compresores y secadores de aire se utilizan para suministrar aire de instrumentación temporal (y/o para las pruebas de instrumentos) y también para el soplado de aire. A fin de completar una prueba de fugas de alta presión, se añaden boosters y generadores de nitrógeno.
  • Cuando la planta está en funcionamiento, debe haber compresores en estado de espera por si fuesen necesarios. Para la pintura, la voladura y la actualización de válvulas, el aire seco comprimido es esencial, por lo que se necesitan compresores y secadores. Para la purga de nitrógeno, es necesario añadir un booster y un generador de nitrógeno a un compresor y un secador.

Profundicemos en las aplicaciones clave del alquiler de aire en una instalación de GNL.

Pruebas neumáticas

Se realizan pruebas neumáticas para comprobar la integridad estructural del depósito o de las tuberías cuando no es posible realizar una prueba hidrostática por varios motivos. Por lo general, se requiere aire de alta calidad para probar sistemas críticos. Las pruebas neumáticas están ganando popularidad, porque los sistemas son cada vez más avanzados y no toleran el agua.

Secado

Para permitir el correcto funcionamiento de la instalación y evitar la formación de hidratos en el conducto o el sistema, todas las tuberías criogénicas y los depósitos de GNL deben estar completamente secos. Se requiere aire seco y exento de aceite para secar las tuberías. Para secar el depósito de GNL hay que purgar aire húmedo por las salidas de ventilación del depósito, mientras se sustituye por aire exento de aceite muy seco a grandes volúmenes.

Purga de nitrógeno

El nitrógeno, al ser un gas inerte, se utiliza para crear una atmósfera inerte para un depósito de GNL. Hay que limitar el contenido de oxígeno en los depósitos de GNL antes de la puesta en marcha y el arranque, para que no reaccione con los hidrocarburos y cree mezclas explosivas. Para purgar el depósito de GNL, los criterios de aceptación necesarios son de un contenido de oxígeno del 8 % o menos en todos los espacios del depósito; se puede usar nitrógeno líquido o un sistema de generación de nitrógeno in situ. La logística del nitrógeno líquido y la gestión de grandes cantidades de este gas para llevarlo a un proyecto en un sitio remoto siempre suponen un desafío, por lo que es preferible tener nitrógeno in situ utilizando tecnología de membrana. Una empresa de alquiler de aire especializada y puntera puede ofrecer generación completa de nitrógeno con compresores de aire de alimentación y una unidad de membrana de nitrógeno, con lo que se produciría nitrógeno de una pureza de hasta el 99 %. Las principales ventajas de las unidades de nitrógeno frente al nitrógeno líquido son las siguientes:

  • Sistema de generación de nitrógeno in situ, que evita todas las complicaciones logísticas de tener depósitos en las instalaciones.
  • Ahorro de costes de transporte, especialmente si el sitio se encuentra en una ubicación alejada.
  • Ahorro de costes en todo el proyecto, especialmente cuando la cantidad de nitrógeno necesaria es considerable.
  • Se puede utilizar de forma continua sin interrupciones.
  • La operación no se ve afectada por los factores externos que impulsan el mercado (por ejemplo, escasez de nitrógeno líquido).
  • Es mucho más seguro que usar nitrógeno líquido.

Prueba de fugas de nitrógeno-helio

Por lo general se utiliza para probar recipientes durante la preparación previa de cualquier instalación de GNL. Normalmente, los sistemas se presurizan con una mezcla de helio al 1 % y nitrógeno al 99 %. La presurización se realiza en varios pasos hasta alcanzar la presión de funcionamiento normal o el 95 % del ajuste de la válvula de descarga. A continuación, se comprueba el sistema y se informa de cualquier fuga utilizando helio como gas trazador. Las fugas se detectan utilizando un espectrómetro de masas. Como el helio tiene un tamaño molecular más pequeño, pueden detectarse incluso fugas muy pequeñas.

Por último, no olvide preguntar a su proveedor de alquiler de aire comprimido y nitrógeno si tiene experiencia en proyectos de GNL: siempre es preferible una empresa de renombre mundial y evitar sorpresas y complicaciones.