Energía

Terminales de abastecimiento de gas natural licuado

Además de abundante, el gas natural es una de las energías primarias convencionales más limpia y, por fortuna, su consumo ha aumentado en 30 por ciento en los últimos diez años y continúa creciendo a ritmos muy superiores a los de otras energías.

Este aumento en la demanda se debe en gran parte a la instalación de nuevas centrales de ciclo combinado, que utilizan este energético. La región noreste, principalmente Tamaulipas, se espera que consumirá un mayor volumen de gas natural y éste ascenderá a cerca de 1,390 mmpcd en 2010, con una tasa de crecimiento promedio anual en la demanda de 12.9 por ciento.

Por su parte, la región sursureste, en donde destacan Veracruz y Tabasco, alcanzará un volumen de 885 mmpcd, con una tasa de ascenso promedio anual de 23.5 por ciento. La forma en como se distribuye el gas a los centros de consumos es mediante la instalación de gasoductos, o de manera terrestre o submarina en forma líquida (GNL), por medio de barcos metaneros.

En el mundo, existen países productores de gas natural, pero debido a que se encuentran en una zona donde no tienen posibilidades de comercializarlo vía un gasoducto, desde hace casi 30 años lo tienen que licuar y transportarlo en forma líquida a una temperatura de menos 160 grados centígrados.

El gas de origen se lleva a una planta de licuefacción y de ahí, en un buque tanque metanero se transporta a una planta de regasificación, entregándose finalmente en condiciones de calidad y presión que requiere el consumidor final.

Los buques tanques metaneros descargan el GNL en las plantas receptoras y se almacenan en tanques criogénicos, después se bombea hasta la presión de la red de gasoductos, que suele ser del orden de 75 kilogramos por centímetro cuadrado y por último lo vaporizan.

El diseño de los brazos de descarga que conectan las tuberías de entrada a la instalación con las bocas del barco es similar al de cualquier brazo de carga de fluidos, con la diferencia de que deben ser adecuados para servicio criogénico y generalmente, se dimensionan para descargar un barco en 12 horas.

Las tuberías que conducen el GNL hasta el tanque o los tanques de la planta son de acero inoxidable, con aislamiento térmico para servicios criogénicos. Cada metro cúbico de líquido genera unos 600 metros cúbicos de gas y para lograr el necesario aislamiento térmico, los tanques se construyen de doble pared con aislamiento intermedio y con una cubierta de concreto.

El considerable diámetro de estos tanques, del orden de los 60 a 70 metros, hace que los techos sean de aluminio, el cual resiste perfectamente las bajas temperaturas y es mucho más ligero que el acero, que va colgado del techo del recipiente exterior por medio de unos tirantes de acero criogénico.

La vasija tiene que ser resistente a todo tipo de agresiones externas, incluso a las derivadas de impactos por accidentes de aviación. Por ello, son vasijas compactadas de hormigón postensado, similares a las de las centrales nucleares. Debajo de la cimentación del tanque se instala un sistema de calentamiento por resistencias eléctricas o tubos de vapor, para evitar la formación de hielo que podría llegar a dañar el equipo.

La relación entre el diámetro y la altura del tanque está en función de la resistencia del terreno y lo sísmico de la zona y tiene una decisiva importancia sobre su precio.

Todas las conexiones de entrada y salida a los tanques de GNL se hacen por el techo, para evitar posibles fugas de líquido por las boquillas de conexión. Esto obliga a realizar el bombeo de GNL hacia los regasificadores en dos etapas.

Dentro del tanque se instalan unas bombas de baja presión, sumergidas y colgadas del techo, de las que generalmente se utilizan dos para la operación continua y una de reserva. Fuera del tanque se colocan las bombas de alta presión, con una fuerza de descarga de al menos 85 kilogramos por centímetro cuadrado. Son bombas verticales, construidas con materiales que soportan temperaturas criogénicas.

Proceso de regasificación

Casi todas las plantas incorporan dos tipos de regasificadores: los de agua de mar y los de combustión sumergidas. En los primeros, el GNL se hace pasar por el interior de un gran haz de tubos verticales al aire libre.

Por las paredes externas de los tubos se dejan caer chorros de agua de mar, ya que de esta forma el agua nunca puede quedar estancada y en contacto con los tubos, lo cual provocaría su inmediata congelación.

Los regasificadores de combustión sumergida consisten en unos quemadores con la llama sumergida, directamente en un baño de agua. El GNL circula por un serpentín sumergido en este baño, con los adecuados sistemas de bloqueo para evitar la formación de hielo.

El combustible puede ser el mismo gas de evaporación que se produce en los tanques. Los primeros son más caros, pero de operación más económica.

Lo más frecuente es que las terminales dispongan de dos quemadores de agua de mar para dar la carga base y de otros dos de combustión sumergida, de menor capacidad para cubrir las puntas y las posibles averías de los primeros.

El precio de estas plantas difiere considerablemente en función del número y capacidad de los tanques, la resistencia del terreno bajo los tanques, las instalaciones portuarias que sea necesario construir, la distancia del muelle a la unidad y el grado de sismicidad de la zona.

Una de las decisiones más controvertidas del diseño de una terminal regasificadora, es la elección del número y volumen de los tanques de almacenamiento. La capacidad se determina en función del caudal de emisión de la planta, el volumen del barco metanero y de la distancia que debe recorrer.

Los buques tanques se construyen cada vez más grandes con objeto de reducir los costos de transporte. Los primeros tenían 20 mil metros cúbicos de capacidad, pero los actuales son de aproximadamente 145 mil metros cúbicos (cinco millones 120,635 pies cúbicos).

En 1986 había 93 buques disponibles en el mundo, pero desde entonces han entrado en servicio 47 y se espera que para 2006 comiencen a operar otros 61 barcos. Los barcos metaneros pueden estar dedicados a una sola terminal o tener contratos compartidos. Si se toman en cuenta los tiempos de carga y descarga y travesía a una velocidad de 20 nudos, cada viaje de ida y vuelta puede durar de diez a 20 días, según las distancias. En otras palabras, cada barco puede realizar aproximadamente dos descargas al mes.

Por razones operativas, el volumen total de almacenamiento debe ser al menos 25 por ciento superior al buque tanque metanero. Cuando se emplean dos metaneros, se acostumbra dimensionar para garantizar el suministro durante dos intervalos de descarga y cuando se utilizan uno solo se reduce a 1.5 intervalos. Por supuesto, también influyen en la decisión otras consideraciones sobre las consecuencias de la interrupción del servicio. El periodo de construcción de una terminal de regasificación es de aproximadamente tres años.

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