Ver: Explicación de las operaciones de los buques de GNL

Jun 13, 2023

El transporte y manipulación de cargas de gas licuado a bordo de buques plantea importantes riesgos potenciales para la tripulación y el medio ambiente.

Cada persona que trabaja en un buque gasero y en una terminal en tierra debe comprender los riesgos involucrados, obtener la capacitación necesaria y tomar todas las precauciones necesarias.

Siempre existe la posibilidad de la presencia de gases en la atmósfera, particularmente:

El GNL, o gas natural licuado, como su nombre indica, es la forma líquida del gas natural almacenado a temperatura controlada.

Los buques metaneros son buques especializados que transportan GNL a su punto de ebullición a presión atmosférica de aproximadamente -162 grados C.

La mayoría de los tanques de carga están construidos con acero inoxidable, que es un material que conserva sus características de flexibilidad y resistencia en el rango de temperaturas entre (-180ºC – 50ºC).

Hay diferentes tipos de tanques de carga de GNL y discutiremos dos tipos importantes:

El tanque está formado por capas muy finas llamadas membranas de acero especial – INVAR. Se expande y contrae mínimamente, y la capa de acero tiene aproximadamente 1 mm de espesor. Hay una segunda membrana que proporciona una barrera secundaria.

El espacio entre estas dos capas tiene una caja de madera contrachapada rellena de aislamiento de perlita para soportar y aislar los tanques. Por lo general, estos espacios reciben nitrógeno a presión positiva.

El sistema moss utiliza tanques esféricos de aluminio que tienen una presión de trabajo de 22 kPa (3,2 Psi), que puede aumentarse en caso de ser necesario. Son autoportantes y están asegurados alrededor del anillo ecuatorial.

Todas las tuberías y equipos se llevan en una columna central.

Hay una bandeja de goteo en la parte inferior para recoger cualquier fuga y evitar daños al casco. El lastre se transporta debajo y a lo largo de la bodega de carga.

Preparación de operaciones de carga

Normalmente, las terminales costeras y los sistemas de carga de buques cisterna de GNL están conectados mediante brazos de carga o tuberías.

Todos los detalles de la conexión de bridas están verificados y cuentan con certificados válidos.

El GNL es una sustancia criogénica y su componente principal es el metano.

Se gasifica violentamente cuando se introduce directamente en un tanque de carga a temperatura ambiente, aumentando rápidamente la presión interna del tanque de carga y convirtiendo la atmósfera en una condición inflamable.

Inertización de tanques de carga

Antes de introducir la carga en los tanques, se reducirán simultáneamente el contenido de humedad y el contenido de oxígeno en los tanques.

Los tanques de carga llenos de aire se secan y se inertizan con gas inerte suministrado por el generador de gas inerte a bordo.

El gas inerte se conduce al fondo del tanque de carga a través de la línea de llenado de líquido y el aire desplazado se expulsa a la atmósfera a través de la línea de vapor y el mástil de ventilación.

El punto de rocío y el contenido de oxígeno se miden periódicamente mediante un instrumento portátil en las líneas de muestreo en la cúpula del tanque de carga.

Inertización del espacio anular para embarcaciones tipo Moss

El espacio entre la superficie de un tanque de carga y el aislamiento se llama espacio anular.

El espacio anular se inserta con gas nitrógeno y se suministra continuamente desde el generador de N2 a través de la línea de purga de N2.

Inertización de espacios entre barreras (IBS) y espacios de aislamiento (IS) para recipientes tipo membrana

El espacio entre la barrera primaria y la secundaria se llama espacio entre barreras (IBS). El espacio entre la barrera secundaria y el casco interior se llama espacio de aislamiento (IS).

En funcionamiento normal, IBS e IS se purgarán con nitrógeno.

Durante la carga, como procedimiento normal, la presión del IBS se mantiene igual o inferior a la presión del tanque de carga, y la presión IS se mantiene igual o superior a la presión del IBS.

Gaseándose

Si el purgado se ha realizado con gas inerte, los tanques de carga deberán gasificarse y enfriarse cuando el buque llegue a la terminal de carga.

Esto se debe a que el gas inerte contiene aproximadamente un 14% de dióxido de carbono, que se congelará a unos -60ºC y producirá un polvo blanco que puede bloquear válvulas, filtros y boquillas.

Durante el proceso de llenado de gas, el gas inerte de los tanques de carga se sustituye por vapor caliente de GNL. Esto se hace para eliminar el dióxido de carbono y completar el secado de los tanques.

Enfriamiento inicial

El enfriamiento es una operación para preenfriar los tanques y líneas de carga necesarios antes de recibir GNL criogénico.

El enfriamiento de los tanques de carga se lleva a cabo rociando GNL a través de las boquillas rociadoras de cada tanque de carga, utilizando GNL recibido desde la terminal costera.

Antes de que se pueda introducir GNL en el sistema de carga de un buque de GNL, el sistema, y ​​en particular los tanques de carga, deben enfriarse a una temperatura cercana a la del GNL que se va a cargar.

Purga de aire de brazos de carga.

Después de conectar los brazos de carga, se debe purgar el aire de los brazos de carga y de las puntas de los tubos colectores.

El gas N2 se conduce a los brazos de carga desde líneas de inyección conectadas a los brazos y luego se presuriza hasta aproximadamente 4 a 6 kg/cm2G.

Después de la presurización, la válvula de ventilación del colector de líquido y la válvula de ventilación/drenaje del colector de vapor del barco se abren para liberar aire y gas N2 a la atmósfera.

Enfriamiento de los brazos de carga

El enfriamiento de los brazos de carga se realiza desde tierra mediante el uso de una bomba de pequeña capacidad.

En un puerto de descarga, los brazos se enfrían enviando GNL mediante la bomba rociadora del barco.

Operación de carga

El GNL se carga a través de los colectores de carga hasta el cabezal de líquido y luego hasta la línea de llenado de cada tanque. El vapor de ebullición y el vapor desplazado salen de cada tanque a través de la succión de vapor hacia el cabezal de vapor.

Inicialmente, el vapor fluye libremente hacia la costa a través del colector de cruce de vapor y, a medida que aumenta la presión del tanque, se pone en funcionamiento un compresor para aumentar el flujo de gas hacia la costa y limitar la presión del vapor principal y del tanque de carga.

A medida que aumenta la tasa de carga, es importante monitorear las presiones del tanque y arrancar un compresor HD. Si los compresores no pueden hacer frente al volumen de gas de ebullición y desplazado, será necesario reducir la tasa de carga.

Es importante mantener una cortina de agua debajo de las tuberías de carga para evitar daños a la estructura del casco si hay alguna fuga de carga. También es necesario eliminar el hielo de las tuberías de carga de GNL.

Carga masiva

Cuando todas las líneas y válvulas estén completamente enfriadas, el buque puede comenzar a aumentar la velocidad de carga en la secuencia acordada con la terminal.

El deslastrado debería iniciarse de acuerdo con el plan de carga. La carga debe distribuirse uniformemente durante la carga.

BOG y Reliquiificación:

Los gases de ebullición se enfrían durante la operación de carga. Esto se hace mediante el uso de una planta de relicuificación.

El BOG se extrae de los tanques de carga mediante un compresor centrífugo de dos etapas.

El BOG se enfría y se condensa en GNL en un intercambiador de calor criogénico (caja fría), que licua el BOG y devuelve el GNL a los tanques de carga.

Precauciones durante las operaciones de carga

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Zahra es alumna de Miranda House, Universidad de Delhi. Es una ávida escritora y posee impecables habilidades de investigación y edición. Autora de varios artículos académicos, también ha trabajado como escritora independiente, produciendo numerosos artículos técnicos, creativos y de marketing. Verdadera esteta de corazón, ama los libros un poco más que cualquier otra cosa.