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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 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)

A 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 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.