Applicazioni

L'unica alternativa al gasolio per trasporti pesanti è il gas naturale liquefatto (GNL), che emette meno rumore e ha un'impronta di CO2 inferiore rispetto al diesel. In futuro si prevede che il gas naturale sarà trasportato tramite gasdotto e via nave in egual misura.

Tuttavia, il GNL, essendo una miscela liquefatta di idrocarburi che viene solitamente immagazzinata e utilizzata a -162°C, subisce un cambiamento di composizione durante il trasporto. Un lungo viaggio di zavorra modifica significativamente la composizione e la densità delle quantità di GNL (Heel) trattenute dopo l'operazione di scarico. I liquidi come il metano, che sono leggeri, possono evaporare. Solo le frazioni pesanti propano, butano ed etano rimarranno dopo aver rimosso il contenuto di CH4. Di conseguenza, la massa liquida avrà temperature e densità di saturazione relativamente elevate, che potrebbero impedire il pompaggio a causa dei carichi a basso amperaggio indotti nel motore della pompa. L'invecchiamento del tallone è un fattore da considerare nei viaggi con zavorra di lunga durata.

Classificazione GNL per densità | Fonte: Determinazione accurata della qualità del GNL scaricato nei terminali di ricezione: un approccio innovativo di Angel Benito

Pertanto, cambiano anche la qualità e tutte le relative proprietà fisiche e chimiche. Per questo motivo, il GNL è molto più impegnativo da esaminare metrologicamente rispetto al gas naturale. Inoltre, la composizione del GNL nelle navi metaniere e nei serbatoi di stoccaggio generalmente cambia nel tempo attraverso un processo noto come "invecchiamento", che si traduce nel arricchimento del GNL di componenti più pesanti nel tempo. È fondamentale che vengano effettuate misurazioni accurate dalla sorgente al motore per consentire l'uso su larga scala del GNL.

Composizione e proprietà del GNL modificazioni dovute all'invecchiamento | Fonte: Determinazione accurata della qualità del GNL scaricato nei terminali di ricezione: un approccio innovativo di Angel Benito

Necessità di un monitoraggio continuo della densitàoring

• La stratificazione della densità causa problemi di instabilità nei serbatoi
• Le variazioni di densità dovute all'evaporazione durante i lunghi viaggi portano a una modifica del carico rendendo il pompaggio inefficiente
• La sicurezza è gravemente compromessa se la densità non è strettamente monitorata.

Avere la densità del GNL, l'età e le informazioni GCV può essere molto utile per le navi metaniere che si preparano per l'operazione di trasferimento fiscale e un modo conveniente per controllare il rapporto sulla composizione. Nei serbatoi GNL FSRU, il profilo di densità monitoring e la funzione trend sono strumenti utili per Monitoring il processo di evaporazione e i profili di densità e temperatura nei serbatoi al fine di prevenire incidenti di ribaltamento.

I valori di densità da utilizzare potrebbero essere uno dei seguenti: a) sistemi di misurazione di bordo; (b) la densità misurata dal fornitore di carburante al bunkeraggio di carburante e registrata su BDN; c) la densità misurata in un'analisi di prova condotta in un laboratorio di prova del carburante accreditato, se disponibile.

Monitoraggio continuooring La variazione della densità del GNL durante la misurazione dinamica del flusso di GNL fornisce una buona indicazione del cambiamento nella qualità del fluido e quindi dell'inizio dell'ebollizione, che è noto incidere sulla precisione della misurazione.

Sfide di misurazione

Il trasferimento di custodia del GNL si basa sulle misurazioni dell'energia del GNL trasferito. L'energia è determinata dal volume, dalla densità e dal potere calorifico lordo del GNL. Il volume dei serbatoi delle navi viene misurato utilizzando un misuratore di livello dei serbatoi. Questo metodo è attualmente l'unica procedura stabilita per misurare il volume di GNL trasferito.

Condutture che portano il terminale GNL e la nave cisterna GNL

L'alternativa è l'uso di flussimetri, usati spesso come standard secondari nei terminali GNL. Questi misuratori di portata sono disponibili in commercio, ma poco utilizzati per scopi fiscali, a causa della mancanza di tracciabilità diretta a uno standard di flusso di GNL a questa scala e della mancanza di uno standard ISO.

Attrezzature per il campionamento del GNL | Fonte: 360° KAS

Per le misurazioni fiscali, le proprietà fisiche e chimiche del GNL sono definite attraverso sofisticate procedure di campionamento e analisi del GNL. Questi processi comportano diverse fasi attente, tra cui la raccolta dei campioni, il condizionamento, la vaporizzazione, l'analisi, la comunicazione della composizione del GNL e, infine, il calcolo delle proprietà del GNL e del contenuto energetico. Tuttavia, per monitoring e a fini di controllo, potrebbe non essere pratico o economicamente vantaggioso utilizzare tali apparecchiature. È necessario lo sviluppo di sensori economici che possano essere facilmente installati in linea e forniscano una precisione di misurazione accettabile.

Rheonics Misuratore di densità GNL in linea

Con Rheonics Sensore DVP, la densità del GNL viene monitorata continuamente finché la parte sensibile del tubo è immersa nel GNL. Questa operazione viene eseguita in ciascun segmento immerso nei serbatoi o nelle tubazioni. Conoscendo il contenuto di N2 con una certa precisione, l'incertezza della misurazione della densità viene ridotta a un livello ben inferiore all'incertezza degli standard oggi accettati. La misurazione accurata della densità è possibile indipendentemente dalle condizioni atmosferiche del serbatoio o della tubazione. L'elevata precisione dello strumento e il software flessibile garantiscono un monitoraggio continuooring della densità e della sua variazione sia nei casi di ebollizione e riliquefazione naturale che forzata.

Rheonics DVP (misurazione simultanea di densità e viscosità ad altissima precisione per gas e fluidi)

Applicazioni DVP nelle industrie del petrolio e del gas naturale

L'elevata sensibilità e le capacità a bassa densità del DVP lo rendono ideale per le misurazioni negli impianti di petrolio e gas.

Rheonics SRD (densimetro e misuratore di viscosità in linea)

I Rheonics L'SRD può essere utilizzato in tutte le fasi della lavorazione del gas naturale, dalla produzione, alla liquefazione, allo stoccaggio e al trasporto. Può essere utilizzato anche nella produzione, raffinazione, stoccaggio e trasporto del petrolio, in particolare per prodotti meno viscosi come oli lubrificanti leggeri, nafta e benzina.

Rheonics progetta, produce e commercializza sistemi innovativi di rilevamento e monitoraggio dei fluidioring sistemi. Precisione costruita in Svizzera, RheonicsI viscosimetri e i densimetri in linea hanno la sensibilità richiesta dall'applicazione e l'affidabilità necessaria per sopravvivere in un ambiente operativo difficile. Risultati stabili – anche in condizioni di flusso avverse. Nessun effetto della caduta di pressione o della portata. È ugualmente adatto alle misurazioni di controllo qualità in laboratorio. Non è necessario modificare alcun componente o parametro per misurare l'intero intervallo.