Locação de ar comprimido, nitrogênio para projetos de GNL

Um percurso pelos diferentes estágios do ciclo de vida de uma instalação de GNL e aplicações

19 de Maio de 2017

O que é GNL?

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GNL ou gás natural liquefeito é um gás natural que é refrigerado para reduzir seu volume e se transforma em líquido a -162 °C (-259,6 °F). É um líquido claro, incolor, inodoro, não tóxico e não inflamável. À pressão atmosférica, a proporção de volumes de gás para o estado líquido é de cerca de 620:1. Isso permite uma grande capacidade de armazenamento. O GNL não é transportado ou armazenado em alta pressão. Ele é armazenado a -259,6 °F a uma pressão atmosférica +1. A maior parte do GNL é metano, mas também pode ser outros gases como propano, etano, butano, pentano, hexano ou heptano. Quando o GNL é vaporizado em gás natural, ele pode ser usado para geração de energia ou distribuição de gás.

O processo de GNL

Em primeiro lugar, o gás natural precisa ser extraído e, em seguida, segue por um gasoduto desde o ponto de extração até uma instalação de GNL. Assim que o gás chega à planta, o processo de liquefação começa: o gás é resfriado até -259,6 °F, o que reduz seu volume em 620 vezes. Em seguida, o GNL é transportado de um terminal de GNL para áreas de mercado. Quando chega, é armazenado, depois regaseificado e conectado à distribuição local.

Estágios do ciclo de vida da planta de GNL e aplicações

Desde a fase de construção do projeto, seguida das fases de pré-comissionamento e comissionamento e, finalmente, a operação, o ar e o nitrogênio temporários estão presentes do começo ao fim:

  • Na fase de construção, durante a fabricação do módulo de GNL, seja no local de aplicação ou não, limpeza de tubulações, testes pneumáticos e purga de nitrogênio são aplicações comuns para compressores de ar e secadores, boosters e geradores de nitrogênio. O mesmo equipamento precisa ser usado para pressurização de teto, teste pneumático e purga de nitrogênio durante a construção do tanque no local. Durante a construção das instalações de carregamento de produto/do píer de GNL, os compressores de ar são utilizados na perfuração e/ou estaqueamento.
  • Durante o pré-comissionamento e comissionamento, os compressores de ar e secadores são usados para fornecer ar de instrumentação temporário (e/ou para testes de instrumento) e também para sopro de ar. Para concluir um teste de vazamento de alta pressão, distribuição de nitrogênio, são adicionados boosters e geradores de nitrogênio.
  • Quando a unidade estiver em operação, deve haver compressores em espera, caso sejam necessários. Para pintura, jateamento e atualizações de válvulas, o ar seco comprimido é essencial, portanto são necessários compressores e secadores. Para a purga de nitrogênio, um booster e um gerador de nitrogênio precisam ser adicionados a um compressor e um secador.

Agora, entraremos em mais detalhes sobre as principais aplicações de locação de ar em uma instalação de GNL.

Teste pneumático

Testes pneumáticos são realizados para verificar a integridade estrutural do reservatório ou da tubulação quando um teste hidrostático não é possível por vários motivos. Geralmente, é necessário usar ar de alta qualidade para testar sistemas críticos. Os testes pneumáticos estão ganhando popularidade à medida que os sistemas estão se tornando cada vez mais avançados e não podem tolerar a água.

Secagem

Para permitir a operação adequada da instalação e evitar qualquer formação de hidrato na linha ou no sistema, todas as tubulações criogênicas e tanques de GNL devem ser completamente secos. Para secagem da tubulação, é necessário ar seco e isento de óleo. A secagem do tanque de GNL requer a purga do ar úmido através dos respiros do tanque, substituindo-o por ar isento de óleo super seco em altos volumes.

Purga por nitrogênio

O nitrogênio, sendo um gás inerte, é usado para criar uma atmosfera inerte para um tanque de GNL. O conteúdo de oxigênio nos tanques de GNL precisa ser limitado antes do comissionamento e do arranque, para que não reaja com os hidrocarbonetos e crie misturas explosivas. Para purgar o tanque de GNL, os critérios de aceitação exigidos são de 8% ou menos de conteúdo de oxigênio em todos os espaços do tanque: existe a opção de usar nitrogênio líquido ou um sistema de geração de nitrogênio no local. A logística do nitrogênio líquido e o gerenciamento de grandes quantidades em um local remoto do projeto é sempre um desafio, portanto, é preferível ter nitrogênio produzido no local usando tecnologia de membrana. Uma empresa de locação de ar especializada de última geração pode oferecer a distribuição completa de nitrogênio com os compressores de ar de alimentação juntamente com a unidade de membrana de nitrogênio para produzir nitrogênio até uma pureza de 99%. Os principais pontos fortes das unidades de geração de nitrogênio versus nitrogênio líquido são:

  • Sistema de geração de nitrogênio no local, evitando todos os problemas logísticos de ter navios-tanques no local.
  • Economia de custos com transporte, especialmente se estiver em uma localização remota.
  • Economia geral de custos no projeto, especialmente quando a quantidade de nitrogênio necessária é substancial.
  • Pode ser usado continuamente sem interrupções.
  • A operação não é afetada pelos fatores externos que impulsionam o mercado (ex.: escassez de nitrogênio líquido).
  • É muito mais seguro do que usar nitrogênio líquido.

Teste de vazamento de nitrogênio e hélio

É geralmente utilizado para testar os reservatórios durante o pré-comissionamento de qualquer instalação de GNL. Normalmente, os sistemas são pressurizados com uma mistura de hélio a 1% e nitrogênio a 99%. A pressurização ocorre em várias etapas até a pressão operacional normal ou até 95% do ajuste da válvula de alívio. O sistema é então testado e qualquer vazamento é relatado usando hélio como um gás marcador. Qualquer vazamento é detectado usando um espectrômetro de massa. Como o hélio possui o menor tamanho molecular, até um vazamento muito pequeno pode ser detectado.

Algumas palavras finais. Lembre-se sempre de perguntar ao seu fornecedor de locação de ar comprimido e nitrogênio se ele tem experiência com um projeto de GNL: uma empresa reconhecida mundialmente é sempre preferível e evitará surpresas e dores de cabeça.

Locação de ar comprimido, nitrogênio para projetos de GNL

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