Globalmente, o mercado de GNL expandiu-se a uma taxa significativa na última década, e o GNL tem benefícios ambientais consideráveis como combustível de transporte. Os comerciantes comercializam GNL com base na energia transferida, que é baseada em volume, densidade e valor calorífico bruto. Medições de densidade precisas e de alta velocidade, portanto, são importantes para o comércio, transporte e transporte de GNL.

Aplicativo
A única alternativa ao óleo diesel para transporte pesado é o gás natural liquefeito (GNL), que emite menos ruído e tem uma pegada de CO2 menor do que o diesel. Espera-se que o gás natural seja transportado por gasoduto e por navio em quantidades iguais no futuro.
No entanto, o GNL, sendo uma mistura liquefeita de hidrocarbonetos que normalmente é armazenada e utilizada a -162 C, sofre uma alteração na composição durante o transporte. Uma longa viagem de lastro altera significativamente a composição e densidade das quantidades de GNL (Heel) retidas após a operação de descarga. Líquidos como o metano, que são leves, podem evaporar. Apenas as frações pesadas Propano, Butano e Etano permanecerão após a remoção do conteúdo de CH4. Como resultado, a massa líquida terá temperaturas e densidades de saturação relativamente altas, o que pode impedir o bombeamento devido às baixas cargas de amperagem induzidas no motor da bomba. O envelhecimento do calcanhar é um fator a ser considerado em viagens de lastro de longa duração.

Classificação do GNL por densidades | Fonte: Determinação precisa da qualidade do GNL descarregado em Terminais de Recebimento: Uma Abordagem Inovadora de Angel Benito
Portanto, a qualidade e todas as propriedades físicas e químicas relacionadas também mudam. Por esta razão, o GNL é muito mais desafiador para examinar metrologicamente do que o gás natural. Além disso, a composição do GNL em transportadores de GNL e tanques de armazenamento geralmente muda ao longo do tempo por um processo conhecido como “envelhecimento”, que se traduz no GNL se tornando mais rico em componentes mais pesados ao longo do tempo. É fundamental que sejam feitas medições precisas desde a fonte até o motor para permitir o uso de GNL em larga escala.

Composição e propriedades das alterações do GNL devido ao envelhecimento | Fonte: Determinação precisa da qualidade do GNL descarregado em Terminais de Recebimento: Uma Abordagem Inovadora de Angel Benito
Necessidade de monitor de densidade contínuaoring
- A estratificação de densidade causa problemas de instabilidade nos tanques
- Mudanças de densidade devido à evaporação em longas jornadas levam à mudança de carga, tornando o bombeamento ineficiente
- A segurança fica seriamente comprometida se a densidade não for monitorada de perto.
Ter a densidade do GNL, a idade e as informações do GCV pode ser muito útil para os transportadores de GNL que se preparam para a operação de Transferência de Custódia e uma forma conveniente de verificar o relatório de composição. Nos tanques FSRU de GNL, o perfil de densidade monitoraoring e função de tendência são ferramentas úteis para monitoraroring o processo de fervura e os perfis de densidade e temperatura nos tanques, a fim de evitar acidentes de capotamento.
Os valores de densidade a serem usados podem ser um dos seguintes: (a) sistemas de medição a bordo; (b) a densidade medida pelo fornecedor de combustível no abastecimento de combustível e registrada no BDN; (c) a densidade medida em uma análise de teste realizada em um laboratório de teste de combustível acreditado, quando disponível.
Monitoramento contínuooring A variação na densidade do GNL durante a medição dinâmica do fluxo de GNL dá uma boa indicação da mudança na qualidade do fluido e, portanto, do início da ebulição, que é conhecido por afetar a precisão da medição.
Desafios de medição
A transferência de custódia de GNL é baseada em medições de energia do GNL transferido. A energia é determinada pelo volume, densidade e poder calorífico bruto do GNL. O volume dos tanques do navio é medido usando a medição do nível do tanque. Este método é atualmente o único procedimento estabelecido para medir o volume de GNL transferido.

Oleodutos que conduzem o terminal de GNL e o navio-tanque de GNL
A alternativa é o uso de medidores de vazão, usados frequentemente como padrões secundários em terminais de GNL. Esses medidores de vazão estão comercialmente disponíveis, mas dificilmente são usados para fins de transferência de custódia, devido à falta de rastreabilidade direta a um padrão de fluxo de GNL nessa escala e à falta de um padrão ISO.

Equipamento de Amostragem de GNL | Fonte: 360° KAS
Para medições fiscais, as propriedades físicas e químicas do GNL são definidas através de procedimentos sofisticados de amostragem e análise de GNL. Esses processos envolvem várias etapas cuidadosas, incluindo coleta de amostras, condicionamento, vaporização, análise, relatório da composição do GNL e, finalmente, cálculo das propriedades e conteúdo energético do GNL. No entanto, por mêsoring e de controlo, poderá não ser prático ou rentável utilizar esse equipamento. É necessário o desenvolvimento de sensores econômicos que possam ser facilmente instalados em linha e forneçam precisão de medição aceitável.
Rheonics medidor de densidade de GNL em linha
Com o Rheonics Sensor DVP, a densidade do GNL é monitorada continuamente enquanto a parte de detecção do tubo estiver imersa em GNL. Isto é feito em cada segmento imerso nos tanques ou tubulações. Conhecendo o conteúdo de N2 com certa precisão, a incerteza da medição da densidade é reduzida a um nível bem abaixo da incerteza dos padrões aceitos atualmente. A medição precisa da densidade é possível independentemente das condições atmosféricas do tanque ou da tubulação. A alta precisão do instrumento e o software flexível garantem monitoramento contínuooring da densidade e sua alteração tanto nos casos de evaporação e reliquefação natural como forçada.

Rheonics DVP (medição simultânea de densidade e viscosidade de ultra alta precisão para gases e fluidos)

Aplicações de DVP em indústrias de petróleo e gás natural
Os recursos de alta sensibilidade e baixa densidade do DVP o tornam ideal para medições em instalações de petróleo e gás.

Rheonics SRD (medidor de densidade em linha e medidor de viscosidade)
O Rheonics O SRD pode ser utilizado em todas as etapas do processamento de gás natural, desde a produção, passando pela liquefação, até o armazenamento e transporte. Também pode ser utilizado na produção, refino, armazenamento e transporte de petróleo, especialmente para produtos menos viscosos como óleos lubrificantes leves, nafta e gasolina.
Rheonics Seleção de instrumentos
Rheonics projeta, fabrica e comercializa detecção e monitoramento de fluidos inovadoresoring sistemas. Precisão construída na Suíça, RheonicsOs viscosímetros e medidores de densidade em linha têm a sensibilidade exigida pela aplicação e a confiabilidade necessária para sobreviver em um ambiente operacional severo. Resultados estáveis – mesmo sob condições adversas de vazão. Nenhum efeito de queda de pressão ou vazão. É igualmente adequado para medições de controle de qualidade em laboratório. Não há necessidade de alterar nenhum componente ou parâmetro para medir toda a faixa.
Produto (s) sugerido (s) para o aplicativo
- Instrumento único para medição simultânea da densidade, viscosidade e temperatura de processos
- Monitoramento de densidade e viscosidade de gases
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- Operacional até 1000 bar e 200°C (15000 psi, 400°F)
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- Toda a construção em metal (aço inoxidável 316L)
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