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O monitoramento da densidade em linha é crucial para o transporte e o transporte de GNL

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.

Aplicação de densidade de GNL - medidor de densidade de transporte em linha
Oleodutos de 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 de GNL por densidades

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 de GNL devido ao envelhecimento

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 monitoramento contínuo de densidade

  • 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 as informações da densidade do GNL, da idade e do GCV pode ser muito útil para os transportadores de GNL que se preparam para a operação de Transferência de Custódia, e uma maneira conveniente de verificar o relatório de composição. Nos tanques de GNL FSRU, o monitoramento do perfil de densidade e a função de tendência são ferramentas úteis para monitorar o processo de evaporação e os perfis de densidade e temperatura nos tanques para 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.

O monitoramento contínuo da variação na densidade do GNL durante a medição dinâmica do fluxo de GNL fornece 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.

Volumes de GNL sendo transportados pelos portos

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

Equipamento de Amostragem de GNL | Fonte: 360° KAS

Para medições fiscais, as propriedades físicas e químicas do GNL são definidas por meio 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 do GNL e conteúdo energético. No entanto, para fins de monitoramento e controle, pode não ser prático ou econômico usar tais equipamentos. É necessário o desenvolvimento de sensores econômicos que possam ser facilmente instalados em linha e que forneçam uma precisão de medição aceitável.

Medidor de densidade de GNL em linha Rheonics

Com o sensor Rheonics DVP, a densidade do GNL é monitorada continuamente, desde que a parte sensível do tubo esteja imersa em GNL. Isso é feito em cada segmento imerso nos tanques ou tubulações. Ao conhecer o teor de N2 com certa precisão, a incerteza da medição de densidade é reduzida a um nível bem abaixo da incerteza dos padrões aceitos hoje. 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 o monitoramento contínuo da densidade e sua mudança, tanto em casos com ebulição e reliquefação naturais e forçadas.

DVP NPT-gás-lng-in-line-online-time-real-time-density-meter-and-viscometer

Rheonics DVP (Medição simultânea de densidade e viscosidade ultra alta precisão para gás, fluidos)

 

Aplicações DVP

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.

SRD - NPT - gerenciamento de controle de monitoramento de viscosidade de densidade de processo em linha para impressão de revestimento de mistura para moagem de produtos farmacêuticos automotivos

Rheonics SRD (Medidor de densidade em linha e medidor de viscosidade)

O Rheonics SRD pode ser usado em todas as etapas do processamento de gás natural, desde a produção, passando pela liquefação, até o armazenamento e transporte. Também pode ser usado na produção, refino, armazenamento e transporte de petróleo, especialmente para produtos menos viscosos, como óleos lubrificantes leves, nafta e gasolina.

Seleção de Instrumentos Rheonics

A Rheonics projeta, fabrica e comercializa sistemas inovadores de detecção e monitoramento de fluidos. Precisão fabricada na Suíça, os viscosímetros e medidores de densidade em linha da Rheonics têm a sensibilidade exigida pela aplicação e a confiabilidade necessária para sobreviver em um ambiente operacional hostil. Resultados estáveis ​​- mesmo sob condições adversas de fluxo. Nenhum efeito de queda de pressão ou vazão. É igualmente adequado para medições de controle de qualidade em laboratório. Não é necessário alterar nenhum componente ou parâmetro para medir em toda a faixa.

Produto (s) sugerido (s) para o aplicativo

  • Instrumento único para densidade de processo, viscosidade e temperatura simultâneas
  • Monitore até a densidade e a viscosidade do gás
  • Medição precisa nas condições mais adversas
  • Operacional até 1000 bar e 200°C (15000 psi, 400°F)
  • Construção completa em titânio
  • Instrumento único para medição de densidade, viscosidade e temperatura do processo
  • Medições repetíveis em fluidos newtonianos e não newtonianos, fluidos monofásicos e multifásicos
  • Toda a construção em metal (aço inoxidável 316L)
  • Medição de temperatura de fluido incorporada
  • Formato compacto para instalação simples em tubos existentes
  • Fácil de limpar, sem necessidade de manutenção ou reconfigurações
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