Mantieni la liquefazione senza intoppi con Panametrics

Salva nell'elenco di lettura Pubblicato da Leah Jones, Digital Administrator LNG Industry, venerdì 2 giugno 2023 12:00

Con l’aumento della necessità di gas man mano che la transizione energetica prende slancio e si procede verso un futuro a basse emissioni di carbonio, gli operatori devono aumentare la quantità di gas prodotto prima di liquefarlo. Parte di questo gas si trova in zone estremamente fredde, ad esempio verso il Polo Nord. Queste località contengono alcune delle più grandi fonti di gas naturale non sfruttate e dozzine di impianti di trattamento del GNL.

Nel 2000, l'US Geological Survey (USGS) ha dichiarato che quasi un terzo delle risorse di petrolio e gas non ancora scoperte della terra si trovavano nell'Artico. Si tratta di luoghi selvaggi e remoti dove le temperature scendono regolarmente fino a -50°C. Le condizioni ambientali estreme rappresentano anche una sfida significativa associata alla produzione di GNL e alla misurazione del flusso.

Non è un segreto che il gas naturale venga compresso 600 volte in volume per facilitare il trasporto come GNL. Nelle migliori condizioni, la misurazione rappresenta una sfida poiché il volume è una funzione della pressione e della temperatura, fattori che possono creare scompiglio nella metrologia. La tecnologia Panametrics è ampiamente utilizzata sui treni di liquefazione, compresi quelli situati in condizioni estreme come l’Artico.

Prima che il gas naturale possa essere fornito alle reti di distribuzione nazionali, deve essere liquefatto per il trasporto. I terminali GNL si trovano ad affrontare il compito di ricevere il gas per la lavorazione e lo spostamento del gas all’interno dei loro impianti, lo stoccaggio e, infine, il trasferimento del prodotto ormai liquido alle navi che lo porteranno sul mercato. Il gas naturale cambia forma fisica all’interno dell’infrastruttura che gestisce queste operazioni al variare delle condizioni di temperatura e pressione. Ad esempio, il GNL viene immagazzinato a pressioni molto vicine al punto di ebollizione all’interno di serbatoi criogenici a doppia parete.

All'interno di questi serbatoi è per lo più stabile. Tuttavia, una volta che il GNL inizia a muoversi attraverso un gasdotto, c’è il rischio che si trasformi in un flusso bifase se ci sono punti caldi lungo il percorso o se la caduta di pressione trasforma parte del liquido in gas con un volume molto più elevato. Una misurazione accurata è essenziale per ridurre al minimo la perdita e la mancata contabilizzazione del prodotto. All'interno dell'impianto GNL, gli ingegneri di Panametrics hanno collaborato con il cliente per identificare le situazioni con il maggior potenziale di perdita di prodotto e la maggiore necessità di misurazione del flusso. Le esigenze riguardano il trasporto del GNL, il riflusso del gas di evaporazione (BOG) e la torcia.

L'impianto GNL è stato costruito per resistere all'ambiente difficile utilizzando un design modulare. Questo approccio ha consentito di risparmiare quasi il 30% sui costi di costruzione, ma ha creato un’infrastruttura compatta priva di tratti rettilinei sufficientemente lunghi, un requisito per misurare accuratamente il flusso con misuratori a ultrasuoni. Ottenere misurazioni accurate era una delle massime priorità per il cliente per esportare GNL in modo efficiente. La natura instabile del GNL richiede che venga gestito a una temperatura molto bassa (intorno a -150°C o inferiore). Ogni volta che il GNL si sposta da una nave all'impianto di trattamento, alcuni BOG devono essere fatti volare nella direzione opposta per mantenere il delicato equilibrio di pressione ed evitare il rapido rilascio di vapori di GNL, noto come "ribaltamento". Anche in questo caso era necessaria una misurazione precisa.

La terza area che richiede un'attenta misurazione è la gestione del gas in eccesso. A causa del processo di liquefazione, il gas in eccesso (principalmente metano) viene scaricato attraverso una torcia dove, come protocollo di sicurezza, viene bruciato. A seconda di dove viene rilasciato, il gas in eccesso diretto alla torcia può avere un ampio intervallo di velocità di flusso, da 0,03 m/sec. fino a 100+ m/sec. – e temperatura – da -160°C fino a +300°C – rendendo la misurazione una grande sfida.