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La única alternativa al gasóleo para el transporte pesado es el gas natural licuado (GNL), que emite menos ruido y tiene una menor huella de CO2 que el gasóleo. Se espera que el gas natural sea transportado por gasoducto y por barco en cantidades iguales en el futuro.

Sin embargo, el GNL, al ser una mezcla licuada de hidrocarburos que normalmente se almacena y utiliza a -162 C, sufre un cambio de composición durante el transporte. Un largo viaje en lastre cambia significativamente la composición y densidad de las cantidades de GNL (Heel) retenidas después de la operación de descarga. Los líquidos como el metano, que son ligeros, pueden evaporarse. Solo las fracciones pesadas Propano, Butano y Etano permanecerán después de eliminar el contenido de CH4. Como resultado, la masa líquida tendrá temperaturas de saturación y densidades relativamente altas, lo que puede impedir el bombeo debido a las cargas de bajo amperaje inducidas en el motor de la bomba. El envejecimiento de la escora es un factor a tener en cuenta en los viajes en lastre de larga duración.

Por lo tanto, la calidad y todas las propiedades físicas y químicas relacionadas también cambian. Por esta razón, el GNL es mucho más difícil de examinar metrológicamente que el gas natural. Además, la composición del GNL en buques metaneros y tanques de almacenamiento generalmente cambia con el tiempo mediante un proceso conocido como "envejecimiento", que se traduce en que el GNL se vuelve más rico en componentes más pesados ​​con el tiempo. Es fundamental que se tomen medidas precisas desde la fuente hasta el motor para permitir el uso a gran escala de GNL.

Necesidad de un control continuo de la densidad

• La estratificación de densidad causa problemas de inestabilidad en los tanques
• Los cambios de densidad debido a la evaporación en un viaje largo conducen a un cambio de carga que hace que el bombeo sea ineficiente
• La seguridad se ve seriamente comprometida si la densidad no se controla de cerca.

Disponer de información sobre la densidad, la edad y el GCV del GNL puede ser muy útil para los buques metaneros que se preparan para la operación de Transferencia de Custodia, además de ser una forma cómoda de consultar el informe de composición. En los tanques de las FSRU de GNL, la monitorización del perfil de densidad y la función de tendencias son herramientas útiles para supervisar el proceso de evaporación y los perfiles de densidad y temperatura en los tanques, a fin de prevenir accidentes por vuelco.

Los valores de densidad a utilizar podrían ser uno de los siguientes: (a) sistemas de medición a bordo; (b) la densidad medida por el proveedor de combustible en el abastecimiento de combustible y registrada en BDN; (c) la densidad medida en un análisis de prueba realizado en un laboratorio de prueba de combustible acreditado, cuando esté disponible.

El monitoreo continuo de la variación en la densidad de GNL durante la medición dinámica del flujo de GNL proporciona una buena indicación del cambio en la calidad del fluido y, por lo tanto, del inicio de la ebullición, que se sabe que afecta la precisión de la medición.

Desafíos de medición

La transferencia de custodia de GNL se basa en mediciones de energía del GNL transferido. La energía viene determinada por el volumen, la densidad y el poder calorífico bruto del GNL. El volumen de los tanques de los barcos se mide mediante la medición del nivel del tanque. Este método es actualmente el único procedimiento establecido para medir el volumen de GNL transferido.

La alternativa es el uso de medidores de flujo, usados ​​a menudo como estándares secundarios en las terminales de GNL. Estos medidores de flujo están disponibles comercialmente, pero apenas se usan para fines de transferencia de custodia, debido a la falta de trazabilidad directa a un estándar de flujo de GNL a esta escala y la falta de un estándar ISO.

Para las mediciones fiscales, las propiedades físicas y químicas del GNL se definen mediante sofisticados procedimientos de muestreo y análisis. Estos procesos implican varios pasos meticulosos, como la recolección de muestras, el acondicionamiento, la vaporización, el análisis, el informe de la composición del GNL y, finalmente, el cálculo de sus propiedades y contenido energético. Sin embargo, para fines de monitoreo y control, el uso de estos equipos puede resultar poco práctico o rentable. Se requiere el desarrollo de sensores rentables que se puedan instalar fácilmente en línea y proporcionen una precisión de medición aceptable.

Rheonics Medidor de densidad de GNL en línea

con Rheonics Con el sensor DVP, la densidad del GNL se monitoriza continuamente mientras la parte sensora de la tubería esté sumergida en GNL. Esto se realiza en cada segmento sumergido de los tanques o tuberías. Al conocer el contenido de N₂ con precisión, la incertidumbre en la medición de la densidad se reduce significativamente por debajo de la incertidumbre de los estándares actuales. Es posible medir la densidad con precisión independientemente de las condiciones atmosféricas del tanque o tubería. La alta precisión del instrumento y la flexibilidad del software garantizan la monitorización continua de la densidad y sus cambios, tanto en casos de ebullición natural como forzada y relicuefacción.

La alta sensibilidad y las capacidades de baja densidad del DVP lo hacen ideal para mediciones en instalaciones de petróleo y gas.

El elemento Rheonics SRD se puede utilizar en todas las etapas del procesamiento del gas natural, desde la producción, pasando por la licuefacción, hasta el almacenamiento y el transporte. También se puede utilizar en la producción, refinación, almacenamiento y transporte de petróleo, especialmente para productos menos viscosos como aceites lubricantes ligeros, nafta y gasolina.

Rheonics Diseña, fabrica y comercializa sistemas innovadores de detección y monitorización de fluidos. Fabricados con precisión en Suiza. RheonicsLos viscosímetros y densímetros en línea tienen la sensibilidad que exige la aplicación y la confiabilidad necesaria para sobrevivir en un entorno operativo hostil. Resultados estables, incluso en condiciones de flujo adversas. No hay efecto de caída de presión o caudal. Es igualmente adecuado para mediciones de control de calidad en el laboratorio. No es necesario cambiar ningún componente o parámetro para medir en todo el rango.