transporte terrestre de gas natural

Transporte terrestre del gas natural

Andrei Sandu Tecnologa de combustibles

20/05/2015 Telf.: +34 686783011

[email protected]

1 Transporte terrestre del gas natural

20/05/2015

Resumen El gas natural ha tenido y sigue teniendo una gran importancia dentro del sector energtico internacional como nacional por las exigencias ambientales principalmente y por tanto es necesario aumentar la amplitud de la red distribucin actual al lugar de consumo del mismo por la creciente demanda.

El objetivo de este informe es entender el consumo del gas natural por distintos sectores como lo son el urbano, industrial y el de generacin termoelctrico.

Por siguiente explicar el funcionamiento de las instalaciones que constituyen el sistema gasista que comprende a su vez las instalaciones incluidas en la Red Bsica de Transporte, la Red de Transporte Secundario, la Red de Distribucin y dems instalaciones complementarias necesarias para el consumo del gas natural.

Se tratar en conjunto distintos sistemas de transportes y posteriormente se referir en particular al transporte terrestre del gas natural que es el objetivo final del informe.


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Contenido Resumen......................................................................... 1

Contenido ....................................................................... 2

1. Introduccin ............................................... 3

2. Importancia y demanda de gas natural ...... 4

3. Consumo ..................................................... 5

Generacin Termoelctrica ............................................ 6

Gas natural como materia prima .................................... 7

4. Transporte del gas natural .......................... 9

5. Redes de servicio para consumo de GN y GNL 10

Transporte y distribucin mediante canalizaciones de gas 10

Transporte de gas natural en estado lquido (GNL) ...... 11

Esquema de instalaciones receptoras de gas ............... 12

Infraestructuras: Red bsica en Espaa ........................ 14

6. Distribucin del GN por tubera ................ 15

7. Distribucin de GNL por carretera ............ 17

8. Distribucin de GNL por ferrocarril ........... 20

9. El marco legal de la industria espaola de gas 23

10. Bibliografa ................................................ 24


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1. Introduccin El gas natural es un combustible fsil que se crean a partir de materia orgnica. Proviene de restos vegetales y animales que sufren una serie de transformaciones tales como someterse a elevadas presiones y temperaturas que rompen los enlaces de carbono de la materia orgnica.

La composicin del gas natural depende del origen. Vamos a ver la composicin media y el proveniente de Argelia que es de donde proviene la mayor parte (52.67% segn CNMC - Comisin Nacional de los Mercados y la Competencia, dato de Enero - Agosto 2013).

Constituyente Frmula qumica Composicin por volumen (%) medio

Composicin por volumen (%) de Argelia (Hassi RMel)

Metano CH4 81.86 91.2 Etano C2H6 11.61 7.4 Propano C3H8 1.92 0.76 Isobutano C4H10 0.23 0.05 Normal butano C4H10 0.22 0.07 Nitrgeno N2 0.90 0.52 Dixido de carbono CO2 3.18 -

Fuente: Gas Natural Fenosa

Este gas extrado de los yacimientos de petrleo. Estos son a su vez acumulaciones de hidrocarburos encontrados en distintas formas bajo la superficie terrestre. Pues de estas acumulaciones nuestro inters est el gas natural que es formado en la profundidad y que por su pequea densidad tiende a ascender por los poros o fisuras hacia la superficie hasta el punto de encontrarse con una formacin impermeable quedndose atrapado en una llamada roca almacn.

Se extrae mediante pozos. Son orificios perforados en los que se le hace una carcasa de hormign armado y por medio de una bomba por encima del mismo se extrae.

Segn la norma UNE 60.002 que clasifica los combustibles gaseosos segn el ndice Wobbe, cociente entre el poder calorfico superior y la raz cuadrada de la densidad relativa del gas, hay tres familias, pues el gas natural se encuentra en la segunda familia cuyo W est comprendido entre 39.1 y 54.7 MJ/m3.

Hasta este punto se entiende que es, como lo obtenemos y donde se encuentra en la clasificacin, vamos a ver el porqu de la necesidad del gas natural y su distribucin al punto de consumo.


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2. Importancia y demanda de gas natural Para justificar la importancia del gas natural vamos a comparar los puntos fundamentales entre combustibles como lo es el poder calorfico (cantidad de energa que la unidad de masa de materia puede desprender al producirse una reaccin qumica de oxidacin) o el impacto ambiental.

Dicho lo anterior vamos a comparar el gas natural con el mejor de los carbones (el que presenta mayor contenido de carbn) que es la antracita (aprox. 86% de C).

Primero vamos a comprar el poder calorfico medio de cada uno: Fuente: IDEA, ENAGAS

Combustible PCI* (kJ/kg) PCS** (kJ/kg) PCI/PCS (%) Antracita 34300 34700 98.8 Gas natural 39900 44000 90.6

*PCI=Poder calorfico inferior, calor que puede obtenerse en la combustin completa de la unidad de combustible, si en los productos de la combustin el agua est en forma de vapor. **PCS=Poder calorfico superior, calor generado cuando en los productos de la combustin el agua aparece en forma lquida.

Observando estos datos nos damos cuenta que el gas natural tiene un poder calorfico superior por lo que se considera un mejor combustible. Pero no hay que olvidar la relacin PCI/PCS del mismo es inferior por lo que una parte del calor generado en las oxidaciones se utiliza para evaporar el agua y por ello ese calor no se aprovecha (el carbn tiene menos).

En segundo lugar vamos a ver cules son los productos de la combustin de los combustibles:

Fuente: IDAE Combustible Produccin CO2

grCO2/kWh (PCI) Emisin de energa por gramo de CO2

Contenido en azufre

Carbn 320 Antracita: 33-36 kJ por gramo de CO2

Variable

Gas natural 204 Diferencia:

-57%

CH4: 20.01 kJ por gramo de CO2

Nulo (excepto el de Lacq, Francia 15.2%)

Se observa que el gas natural produce un 57% menos de CO2 que el carbn y sin azufre. Es el combustible de mejores caractersticas en general.

Por ultimo en cuanto frente a otros combustibles el gas natural supone una apuesta real para el fomento de la economa nacional. Se trata de una energa ms segura que la gasolina o el gasleo (por sus propiedades de inflamabilidad, temperatura de auto-ignicin y velocidad de llama), as como por su tendencia a disiparse en la atmsfera, al ser menos denso que el aire.


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3. Consumo La apuesta energtica actual se basa en reducir las emisiones de gases txicos y perjudiciales para el ser humano y el atmosfera terrestre. Para ello se apuesta por las energas renovables. Hay que entender que no es posible suministrar energa, por ejemplo elctrica, exclusivamente a partir de las energas renovables (solar, elica) por sus limitaciones tecnolgicas a pesar del continuo desarrollo de las mismas. Mientras se busca una solucin definitiva al problema se intenta minimizar el impacto ambiental con los recursos no-renovables usados en la actualidad y en este aspecto destaca el gas natural ya que es el menos contaminante.

En general, aparte del factor ambiental explicado anteriormente, nos decantaremos por el gas natural por el precio del combustible, que es muy competitivo, y la capacidad de adaptacin en diferentes empleos debido a su naturaleza gaseosa que permiten una gran flexibilidad de utilizacin y una fcil mezcla entre combustible y comburente (sustancia qumica que acta como oxidante en una reaccin de combustin)

Ahora, conociendo la tendencia del consumo por energas, se distinguen dos mercados: el de generacin elctrica y cogeneracin con el gas utilizado como materia prima (industrial y urbano). Vamos a ver a continuacin el consumo por mercados:


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Generacin Termoelctrica Este mercado se refiere al uso indirecto del gas natural, pues se transforma en otro tipo de energa como la elctrica (o mecnica) y trmica (en forma de un fluido a alta temperatura). Tambin es posible hablar de la combinacin de ambos que es la cogeneracin.

Antes de nada hay que entender el consumo de energa elctrica como trmica depende del mes del ao con lo cual el consumo materia prima es proporcional. Para energa trmica ser nicamente la temporada de frio y para la energa elctrica vamos a ver sobre el ltimo informe disponible (Informe REE 2013) como vara:

Como observamos, el mes de mayor demanda es enero y el de menos el mes de junio. Que coincide con la trmica a excepcin de julio agosto por la necesidad de refrigeracin.

A partir de esto vamos a ver el consumo del gas natural para la generacin elctrica en el ao 2013 para comparar con la grfica de demanda de energa elctrica como los ltimos datos de consumo del mes de consumo mnimo (junio 2014), el mximo (enero 2015) disponibles.


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- Ao 2013: 56844 GWh de los 246313 GWh de la demanda total de energa elctrica (23% del total) sin embargo tiene una tendencia de descenso respecto a los aos anteriores por un menor consumo de gas en ciclos combinados.

- Junio 2014: 4216 GWh, que supone un aumento de 888 GWh respecto de junio de 2013 - Enero 2015: 5300 GWh que supone un aumento de 1500 GWh respecto de enero de

2014

Todava no se disponen del informe de 2014 (ni de electricidad ni de gas) pero viendo los datos de los ltimos meses se puede decir que a partir de 2014 en generacin elctrica se lleva una tendencia ascendente del consumo de gas natural. Esta se podra atribuir principalmente a una menor eolicidad y una disminucin de la produccin hidrulica.

Este mercado es el que menos gas natural demanda (alrededor de 15%) frente a los otros dos siguientes.

Gas natural como materia prima - Industrial

Es el mayor consumidor de gas natural. Por sus buenas caractersticas dichas anteriormente se adapta muy bien en diversos campos, desde el ambiente rural del sector agrcola y ganadero hasta la gran industria pesada

.

El consumo en industria tambin depende de las temperaturas pero no en tan alta proporcin sino ms por las cotizaciones de los sectores que representan por lo que se mantiene medianamente constante los ltimos aos entre 18000 y 14000 GWh de demanda. Como ejemplo vamos a ver los datos del mes de enero que es el de mayor consumo y el ltimo disponible.

Enero 2014 Enero 2015 Abril 2014 Abril 2015 17200 GWh 15500 GWh 14200 GWh 14800 GWh

Observando estos datos nos damos cuenta que a pesar de que fuera un mes ms frio que el anterior, la demanda disminuyo, dato que demuestra lo dicho anteriormente.

No es posible analizar la evolucin anual, pues que solo en 2015 se empieza a diferenciar la demanda entre el sector industrial y el urbano. Antes de este ao disponemos de datos del conjunto en llamado sector convencional. Los datos del conjunto los analizaremos ms adelante.


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- Urbano (Domestico/Comercios + PyMES)

Es un sector que consume algo menos gas natural que el industrial pero cerca del doble que el sector elctrico.

El consumo de gas natural est ligado a las temperaturas y por tanto dependiendo del ao y el mes variara drsticamente. Vamos a ver una comparacin entre demanda del ltimo mes ms frio, enero 2015 y el ltimo disponible.

Enero 2014 Enero 2015 Abril 2014 Abril 2015 10300 GWh 12000 GWh 3300 GWh 3800 GWh

Pues con lo adelantado anteriormente y vistas las cifras nos queda muy claro que en el mes de enero se demanda mucho por la necesidad de calefaccin y particularmente un incremento en enero de 2015 frente al mismo mes del ao anterior por ser ms frio. En cuanto abril, que es ya caluroso pues se observa un descenso drstico frente a enero. A pesar de ello abril de 2015 fue ms frio que el mismo mes del ao anterior, lo que aumento la demanda.

Como se ha adelantado a efectos anteriores a 2015, la demanda se calcula en conjunto con la industrial por lo que vamos a ver la evolucin anual del denominado sector convencional.

De esta tabla entendemos que debido al sector industrial la demanda se mantiene constante, con pequeas variaciones.

Como conclusin se puede afirmar que en Espaa se tiene una tendencia descendente del gas natural bsicamente por la apuesta energtica basada en energas renovables.


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4. Transporte del gas natural El gas natural fue descubierto en Irn entre los aos 6000 y 2000 antes de nuestra era. En China se perfora el primer pozo conocido a 150 metros de profundidad e 211 a. n. e. con varas de bamb y primitivas bocas de percusin.

En Fredonia, Estado de Nueva York, en 1820 se perfor un pozo, del que se obtuvo gas natural que, fue canalizado mediante tuberas de madera, con caudal de 5 m3/h se distribua a un ncleo urbano prximo. Este fue el primer transporte del gas natural y gracias a l se dio el comienzo al desarrollo tecnolgico de tcnicas de transporte.

Para el transporte de cualquier gas combustible, la calidad viene determinada por su poder calorfico, estimndose que para que su distribucin sea econmicamente viable ha de aportar un mnimo de 5000 Kcal/m3, condicin que el gas natural cumple.

A pesar de cumplir este requisito de calidad hay que entender que el transporte es el principal problema del gas natural que neutraliza, en parte, las ventajas sobre el resto de combustibles. Esto requiere una fuerte inversin por la metodologa de transporte.

El transporte se realiza por tubera en estado gaseoso o mediante buques o cisternas en estado lquido a -160C.


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5. Redes de servicio para consumo de GN y GNL La distribucin y transporte del gas natural desde los yacimientos hasta los puntos de consumo, se realiza de dos formas:

- Mediante canalizaciones de gas. - Mediante su transporte y almacenamiento en estado lquido.

La eleccin del sistema de transporte generalmente se basa en que para distancias inferiores a 4000 km es ms barato el transporte por canalizaciones de gas (GN). Esta cifra se ver reducida en casos tcnicamente difciles, como son el cruce de mares profundos, los cuales se tiende en la utilizacin del transporte de gas natural en estado lquido (GNL)

Transporte y distribucin mediante canalizaciones de gas La distribucin del gas natural en estado gaseo (GN) por tuberas se realiza a diferentes presiones. Como criterio general se puede indicar las siguientes (referidas a la reglamentacin espaola):

Distribucin a alta presin (Tipo B). Como red de transporte desde la planta productora. Generalmente se denominan gasoductos, y utilizan presiones de distribucin mayores de 16 bar.

Distribucin a alta presin (Tipo A). Como red de distribucin y suministro a industrias. Utilizan presiones entre 16 y 4 bar.

Distribucin a media presin (Tipo B). Como red de distribucin y suministro para consumos domsticos, comerciales e industriales. Utilizan presiones de servicio entre y 4 y 0.4 bar.

Distribucin a media presin (Tipo A). Como red de distribucin y suministro para consumos domsticos, comerciales e industriales. Utilizan presiones de servicio entre 0.4 y 0.05 bar.

Distribucin a baja presin. Como suministro para consumos domsticos y comerciales. La presin de suministro es inferior a 0.05 bar.

La conexin entre las diferentes formas de distribucin (con diferencia de presiones) se realiza por medio de las estaciones de regulacin, cuya funcin es regular la presin de salida. A continuacin se muestran las distintas formas de distribucin:


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Transporte de gas natural en estado lquido (GNL) Para que se produzca el transporte de GNL es necesaria la siguiente cadena:

Planta de tratamiento y licuacin del gas natural. Transporte de GNL en barcos llamados metaneros o por ferrocarril. Terminal de recepcin, almacenamiento y regasificacin.

Como alternativa a la regasificacin en la terminal, queda como opcin el transporte del GNL mediante camiones cisterna criognicos (a temperaturas extremadamente bajas) hasta el lugar de consumo.

Vamos a ver ms en detalle esta cadena:

Licuacin del gas natural. El GNL se transporta y almacena en unas condiciones de presin atmosfrica y temperatura de -163 C (estado criognico), para que los recipientes solo tengan que soportar la presin hidrosttica.

El proceso comnmente utilizado para la licuacin del gas natural consiste en enfriarlo en etapas sucesivas mediantes agentes frigorficos y posterior subenfriamiento mediante una expansin. En este proceso se obtiene GNL con una densidad aproximada de 455 kg/m3, lo que equivale a reducir su volumen en unas 600 veces respecto del GN en condiciones normales (21C y 1 bar).

Terminal de recepcin, almacenamiento y regasificacin. Normalmente, en caso de los barcos metaneros que es similar al de ferrocarril, disponen de su propio sistema de bombas criognicas, las cuales unidas a los brazos de descarga existentes en el muelle, trasiegan el GNL hasta los tanques de almacenamiento.

Al fin de mantener la presin adecuada, se conecta u brazo secundario de retorno vapor.

Una vez almacenado el GNL, para regasificarlo se siguen los siguientes pasos:

- Presurizacin del GNL mediante bombas centrifugas. - Vaporizacin del GNL mediante intercambio de calor.

El GNL procedente del barco metanero se conduce hasta el tanque de almacenamiento. La fase gaseosa se devuelve al barco, tras atravesar un separador, para evitar sobrepresiones en el tanque.

Unas bombas primarias son las encargadas de trasegar el GNL hacia el relicuador, que alimenta las bombas secundarias. Estas son las que proporcionan la presin necesaria en la red de GN.

El GNL se transforma en gas en los vaporizadores, alimentados por algn fluido caliente. Parte del GN se devuelve nuevamente al relicuador tras ser aumentada su presin mediante compresores. Una expansin se encarga de licuar este GN.


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En todo este proceso se produce una cierta cantidad de GN sobrante (mezcla del gas natural con otros gases no condensables), que es conducida a la antorcha para su incineracin. Mediante este proceso se eliminan los gases no deseados.

En cuanto a los camiones cisterna ser el final de la cadena pues son los encargados de llevar el GNL al lugar de consumo. Los camiones cisterna cargaran GNL depositado en las plantas de regasificacin para su transporte a las plantas satlites.

->

Aqu se muestra un esquema tpico recepcin de GNL en Espaa, pues es un pas receptor:

Esquema de instalaciones receptoras de gas Se distinguen dos tipos de instalaciones receptoras diferentes, segn los sistemas de distribucin que las alimentan:

- Gases distribuidos canalizados - Gases distribuidos envasados o a granel

Nosotros vamos a hablar del primer caso, pues es el adecuado para el gas natural ya que el segundo es ms propio del GLP.


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La caracterstica esencial de estos sistemas de distribucin es la necesidad de una canalizacin conectada fsicamente al unto de consumo y al punto de produccin.

Las instalaciones receptoras de gases canalizados, tienen su punto de partida en la red de distribucin de la empresa suministradora. Engloban todos los equipos y elementos comprendidos entre la llave de acometida y las conexiones a los aparatos de consumo, excluidos ambos.

Hay que distinguir entre las instalaciones para usos industriales de las de usos domsticos, colectivos o comerciales.

En las primeras, el suministro del gas combustible se hace a veces incluso a alta presin. Generalmente, necesitan una estacin de regulacin y medida, cuya misin, adems de contabilizar el consumo de gas, es disminuir la presin de suministro.

Detrs de la estacin de regulacin y medida, estn las lneas de distribucin interior, encargadas de canalizar el gas natural a los diferentes puntos de consumo. Estos puntos finales de las lneas de distribucin interior pueden ser directamente las llaves de los aparatos de consumo (conexin directa a un quemador por ejemplo), o bien un grupo de regulacin que reduzca la presin hasta el nivel adecuado de consumo. Esto ocurre por ejemplo en Escombreras, pues los ciclos combinados de Unin Fenosa son los primeros en recibir el gas natural de Enags y la presin, como es lgico, es alta.

A continuacin vamos a ver un ejemplo de instalacin con suministro en alta presin y consumo en baja presin.

Las partes de que se compone esta instalacin son:

- Acometida interior - Estacin de regulacin y medida - Lneas de distribucin interior - Grupos de regulacin

Esquema instalacin receptora ->

Estacin de regulacin y medida


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Infraestructuras: Red bsica en Espaa Entendidas hasta el momento todas las formas de transporte y distribucin, aqu vemos la infraestructura general del gas natural en Espaa:

Sin embargo hay que aadir las ltimas modificaciones del ao 2014:

Gasoducto Caravaca-Mula-Calasparra. 6 de febrero Gasoducto Bilbao-Treto. 7 de febrero Gasoducto El Burgo de Ebro- La Puebla de Alfidn. 11 de febrero Ramal a Belchite. 11 de febrero Desdoblamiento Interconexin Llanera-Otero. 11 de junio Fase II Gasoducto Oliva-Altea. 2 de julio Gasoducto Hurcal-Overa-Baza. 22 de septiembre Gasoducto Arvalo-Sanchidrin. 22 de septiembre Tercer tanque de Bilbao. 17 de noviembre Gasoducto Musel-Llanera. 11 de diciembre

En el ao 2014 se alcanzaron los 81.806 kilmetros de redes de transporte y distribucin de gas en Espaa. Se trata de una cifra significativa, teniendo en cuenta que a principios del ao 2000 la longitud total de la red se situaba cerca de los 37.000 km, lo que supone multiplicar por dos esta cifra en apenas 15 aos. El despliegue de nuevas redes para el transporte y la distribucin est facilitando la expansin del gas en sectores con un gran potencial de crecimiento como los hogares, los grandes edificios de servicios y el sector industrial.


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6. Distribucin del GN por tubera Como ya se ha adelantado, la distribucin de gas natural por tubera ser interesante a distancias inferiores a 4000 km ya que es la forma ms barata y sencilla de hacerlo.

Para el estudio de las lneas y redes de transporte y distribucin de gas natural es necesario aplicar conocimientos de Mecnica de fluidos, termodinmica y ciencia de los materiales. Los parmetros ms importantes a la hora de disear son:

En cuanto a la estructura, se construyen enterrados en zanjas a una profundidad habitual de 1 metro y hasta 2 metros; dependiendo del terreno y la seguridad, excepcionalmente, se construyen en superficie.

En cuanto a la propia tubera:

- El espesor de la tubera, pues determina la presin mxima de utilizacin - El dimetro de la tubera, para un caudal concreto, por la prdida de energa por

rozamiento a lo largo de la conduccin y, por tanto, la cantidad total de energa mecnica a suministrar para conseguir dicho caudal.

- La prdida de carga, pues influye mucho en los costes de instalacin y explotacin, al tiempo que condiciona la capacidad de transporte y determinacin exacta del dimetro.

Ya hemos clasificado las redes de distribucin y sabemos cules son las presiones mximas efectivas de servicio. Pues dependiendo de todos estos factores se elegir la tubera ms adecuada para el transporte.

Como norma general todas las tuberas se rigen a unas normas de obligatorio cumplimiento y la mayora de fabricantes las cumple con creces para que no haya ningn problema. Por ejemplo la empresa Noksel que fabrica tuberas para transporte de petrleo y gas se rige a las normas API 5L, EN 10208-2, ISO 3183, GOST 20295 que bsicamente es cumplir con prcticamente todas las normas internacionales.


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Especificadas las tuberas a usar es vital tener en cuenta que se pierde presin a lo largo de la conduccin y hay que determinar el nmero de estaciones de compresin. Para ello hay frmulas con las que se determinan el nmero de estaciones con su relacin de compresin necesaria como la potencia necesaria de cada estacin.

Vamos a suponer un ejemplo prctico para entender mejor:

Para una tubera con la longitud de 500 km de con un caudal de 450000 m3N/h, presin inicial de 70 bares y la de consumo 20 bar con un rendimiento de 75%, se obtiene como resultado una tubera de dimetro de 26 pulgadas, espesor de 9.52 mm y la necesidad de 2 estaciones de compresin. Una a 148.9 km que le llegara el gas natural a 40 bar y lo comprimir de nuevo a 70 bar con la relacin de compresin 1.767 y potencia de 13758 CV. La segunda estar situada a 297.79 km y tendr las mismas caractersticas.

Estacin de compresin ->

Al llegar al lugar de consumo se adecua la presin por medio de Estaciones de regulacin y medida, que lo que hacen es escalonar la presin hasta obtener la necesaria como ya vimos en la descripcin de las redes. ERM

Por ultimo pero no menos importante a tener en cuenta a la hora de distribuir el gas natural es tener dos tuberas para cada punto de consumo. Esto es interesante como medida de seguridad y prevencin ya que siempre se puede parar una ramificacin para mantenimiento o en caso de avera sin dejar afectados los puntos de consumo.

Otra opcin es utilizar este segundo gasoducto como almacenamiento mientras no se precise su uso.


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7. Distribucin de GNL por carretera Ya hemos hablado de gasoductos que son interesantes a distancias inferiores a 4000 km. Sin embargo todava hay sitios donde no llega esta red y ah es donde es interesante el uso del camin cisterna. Por tanto su misin es llevar el gas natural a aquellos lugares donde no es posible mediante un gasoducto.

El ciclo comienza con la planta de abastecimiento cuyos tanques de almacenamiento son de gran capacidad del tipo de doble pared, siendo en el interior de acero inoxidable austrmico o acero al 95 de nquel y el exterior de acero al carbono, sirviendo de intercmara como elemento aislante, con o sin vaco en el interior de la misma, logrando as un aislamiento trmico adecuado que mantiene el lquido a temperaturas prximas al punto de ebullicin.

El control de presin dentro de los tanques est garantizado mediante registradores continuos, vlvulas de alivio y discos de rotura, que impiden que la presin suba por encima de la mxima presin de trabajo del tanque.


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Para cargar los camiones cisterna se usan bombas criognicas que, normalmente, la propia cisterna los lleva y que pueden ser de dos tipos:

- Bombas centrifugas: se emplean para el trasvase de fluidos criognicos a baja presin con caudales desde 30 a 1.200 l/min. Estas tienen distinto tipo de acoplamiento dependiendo del camin cisterna.

- Bombas de pistn: tienen la cualidad de poder trabajar a muy altas presiones. As mismo cuentan con una vida til muy larga y un diseo innovador.

En cuanto al camin cisterna, tiene la siguiente forma:

El transporte se realiza en cisternas del tipo de doble pared con aislamiento de alto vaco en la intercmara, que adems, est rellena de perlita, un superaislamiento para mantener un adecuado aislamiento trmico. El lquido se mantiene a temperaturas lo ms bajas posibles para mantener la presin de trabajo a 1 Kg/cm2 aunque pueden aguantar suministros a alta presin que pueden llegar a los 18 Kg/cm2.

En el caso de un sobrecalentamiento exterior, para prevenir la ruptura de la cisterna por aumento de la presin, las cisternas criognicas incorporan vlvulas de sobrepresin y discos de rotura. Al actuar estas vlvulas, nicamente liberan gas, y no lquido, en tanto que el vehculo est en su posicin normal. Como medida de seguridad adicional, el espacio de aislamiento entre las dos paredes est equipado con una vlvula de sobre presin de baja presin.

Debido a que la operatividad de estas vlvulas es vital para aliviar el exceso de presin de la cisterna y prevenir el fallo de la misma, no se ha de permitir jams que se inutilicen por la formacin de hielo. As pues, se ha de mantener lejos el agua de las vlvulas de las cisternas criognicas. El gas sale sobreenfriado y congelara cualquier lquido que entrara en contacto con ellas.

Los camiones cisterna normalmente cuentan con los siguientes equipos:

- Descarga por bomba y contador para servicios de reparto al detalle - Armario en posicin posterior - Accionamiento de la bomba hidrulico o elctrico - Sistema de alivio de presin interna - Circuito de venteo manual (opcional) - Sistema de purga de mangueras(opcional) - Toma de tierra - Toma de medicin del vaco de la cmara de aislamiento - Sistema de mximo llenado - Paros de emergencia (3 mnimos) - Sistema de bloqueo de frenos durante descarga


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El transporte termina con la descarga del GNL a las denominadas plantas satlite, donde es descargado con las mismas bombas explicadas anteriormente y almacenado en tanques algo ms pequeos. Estos tanques normalmente estn hechos de forma parecida a lo que son la cisterna. La parte interior est hecha con acero autentico resistente para aguantar las bajas temperaturas y la exterior con acero al carbono.

Por ultimo hay que decir que tanto el proceso de carga y descarga tiene que hacerse con seguridad y en todo caso con las precauciones de trabajo en una atmosfera inflamable.


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8. Distribucin de GNL por ferrocarril La justificacin del uso del llamado LNG train o tren de carga se basa en llevar el gas natural licuado a largas distancias, pues a partir de los 4000 km no sale rentable el transporte va gasoductos. Esto es porque el tren lleva el gas natural licuado que resulta 600 veces su volumen inicial como ya se adelant en la introduccin.

La carga y descarga es similar a los buques o a los camiones cisterna que ya se habl del procedimiento y los equipos a utilizar.

En cuanto al transporte, viene regulado por el Reglamento Nacional sobre Transporte de Mercancas Peligrosas por Ferrocarril, llamado "T. P. F.", para todo el territorio Nacional, as como del "Reglamento Internacional sobre Transporte de Mercancas Peligrosas por Ferrocarril" Tambin llamado "R. I. D.".

Este tren est pensado para trayectos largos para justificar su coste y por otra parte aprovechar la infraestructura ya hecha.

Se tratan de trenes de carga, pues pueden acoplar coches de este tipo: ->

Los materiales de que se construyen los recipientes, llamados isotanques o ISOs, son:

Acero al carbono, aluminio, cobre, vidrio termosellado. Aunque ya se explicara en un ejemplo ms en detalle.


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Estas cisternas deben cumplir una serie de requisitos especificados en los reglamentos antes mencionados, de manera que para ciertos grupos de gases, por ejemplo, no se permite la instalacin de vlvulas de seguridad, con la excepcin de las cisternas de uso compartido con el transporte martimo o fluvial.

Las tuberas de vaciado deben poden cerrarse por medio de una brida ciega o dispositivo que ofrezca las mismas garantas.

En nuestro caso, si se dispone una vlvula de seguridad que debe ir precedida de un disco de rotura.

En cuanto a los aislamientos trmicos, deben estar aislados trmicamente de forma continua, bien al vaco, bien de forma estanca para los gases, pero en el ltimo caso con vlvula de seguridad en el aislamiento.

Para ver las caractersticas de los tanques, vamos a ver los del fabricante Intermodal Tank que fabrica tanques para distintos usos, como para GNL. El modelo que vamos a ver es el IMO7:

- Tara: 7,5 Toneladas - Capacidad: 17.000 L - Grosor del acero: doble grosor. Aislamiento por vaco - Ubicacin del punto de descarga: parte inferior

Equipos:

- Instalacin con vlvula inferior: En general, los tanques poseen 3 cierres con el fin de obtener la mxima proteccin contra la prdida de producto. Antes de proceder a la carga, todos los tanques de ITT se someten a pruebas de presin con el fin de asegurarse de que no existe ningn escape y de que todas las vlvulas funcionan correctamente.

- Vlvula de entrada de aire: Est colocada en la parte superior del tanque y se utiliza como mecanismo de presin durante la descarga y como dispositivo de recuperacin durante la carga.

- Vlvula(s) de descompresin de seguridad: Para que no se vean afectados por exceso de presin o el vaco, todos los tanques van equipados de una vlvula de descompresin (o a veces, de una vlvula de proteccin presin/vaco).

- Parallamas: Malla metlica que se coloca en la parte superior de la(s) vlvula(s) de descompresin de seguridad cuando se transportan productos inflamables. La misma permite la expulsin de las llamas pero impide el retorno de stas. (Pulsar en la imagen)

- Armazones: Los armazones de dimensiones ISO son de acero al carbono de gran resistencia a la traccin y cumplen lo estipulado sobre estas dimensiones.

- Revestimiento: Capa externa que recubre el esqueleto y que protege la estanqueidad. Por lo general, est hecha de fibra de vidrio estratificada (GRP) o de aluminio.


20/05/2015

- Taln de tierra: Conexin para unir a tierra el tanque durante la carga/descarga. Disipa la electricidad esttica.

- Escotilla: Est situada en la parte superior del tanque y se utiliza para entrar en el mismo e inspeccionar el interior (se ruega estar al corriente de las normas que rigen la entrada en espacios confinados).

- Indicador de temperatura: Va colocado en la parte trasera del tanque y ofrece una lectura indicativa de la temperatura de los productos.

- Pasarela: Escalera y pasarelas situadas en el techo que facilitan el acceso seguro a la parte superior del isotanque.

Todava no est en muchos pases el transporte de GNL por diversas razones, pero la mayora por peligrosidad y poltica.

En Estados Unidos se est intentando empezar a implementar este sistema.

Como ejemplo tenemos Alaska Railroad Corp. que quiere comenzar a transportar por ferrocarril GNL desde la regin de Fairbanks que est en el centro de Alaska hasta las ciudades principales que estn en la costa al sur. Para tener una referencia al volumen a transportar se estima empezar con 30 coches de tren cada cuatro das.


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9. El marco legal de la industria espaola de gas Como es lgico, toda la industria del gas est regulada segn normas, por tanto es fundamental antes de iniciar cualquier proyecto relacionado con el gas natural, tal como en nuestro caso de transporte saber a qu reglamentos hay que ceirse.

A continuacin se van a enumerar las disposiciones fundamentales que regulan el funcionamiento de la industria del gas en Espaa:

- Ley del Gas: esta ley establece los principios generales y normas bsicas para impulsar el desarrollo planificado del sector de combustibles gaseosos, en orden a la implantacin del gas natural como alternativa energtica realmente disponible.

- Reglamento General del Servicio Pblico de Gases Combustibles: consta de nueve captulos y fija las obligaciones y responsabilidades del tcnico superior que define la instalacin, del tcnico medio que controla la ejecucin del a instalacin del constructor, de la empresa instaladora, de la empresa suministradora, del propietario del inmueble y de los usuarios.

- Reglamento de redes y acometidas de combustibles gaseosos: es de carcter tcnico, de obligatorio cumplimiento para las redes de transporte y distribucin de nueva construccin, as como para las ampliaciones y reformas de las existentes.

- Reglamento de instalaciones de gas en locales destinados a usos domsticos, colectivos o comerciales

- Reglamento de aparatos que utilizan combustibles gaseosos - Instrucciones sobre documentacin y puesta en servicio de las instalaciones receptoras

de gases combustibles - Instruccin sobre instaladores autorizados de gas y empresas instaladoras - Reglamento Nacional sobre Transporte de Mercancas Peligrosas por Ferrocarril - Reglamento Internacional sobre Transporte de Mercancas Peligrosas por Ferrocarril - Reglamento de la Ley de Ordenacin de los Transportes Terrestres - Reglamento Nacional sobre el Transporte de Mercancas Peligrosas por Carretera - Reglamento Internacional sobre el Transporte de Mercancas Peligrosas por Carretera


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10. Bibliografa http://www.enagas.es/

http://www.sedigas.es

El gas como alternativa energtica, Antonio Vela, IBSN: 84-206-2829-8

Apuntes de Teora de Combustibles 2014-2015

Diseo de oleoductos y gasoductos, J.L. Lopez de Silanes Busto, IBSN: 84-6052265-2

http://www.britannica.com/EBchecked/topic/27447/anthracite

http://www.gasnaturalfenosa.es/es/otros+canales/1297091341757/distribucion+gas.html

http://www.minetur.gob.es/energia/desarrollo/EficienciaEnergetica/RITE/Reconocidos/Reconocidos/CentralesCalor.pdf

http://www.nokselspain.com/en/products.html

www.intermodaltank.com/isotanks.html

https://alaskarailroad.com/travel/OurTrains/tabid/544/Default.aspx

http://www.linde-engineering.co/es/plant_components/cryogenic_tanks/index.html

www.cryospain.com/doc/es-catalogo3.pdf

http://www.marpavacuum.com/es/bombas/criogenica/criogenica-descripcion.html

www.boe.es

www.gasnaturalfenosa.es

www.cepsa.com

http://www.fomento.gob.es/MFOM/LANG_CASTELLANO/DIRECCIONES_GENERALES/TRANSPORTE_TERRESTRE/_INFORMACION/NORMATIVA/listadoMercPeli.htm

http://www.idom.com/

http://www.eenews.net/

http://www.intermodaltank.com/

ResumenContenido1. Introduccin2. Importancia y demanda de gas natural3. ConsumoGeneracin TermoelctricaGas natural como materia prima

4. Transporte del gas natural5. Redes de servicio para consumo de GN y GNLTransporte y distribucin mediante canalizaciones de gasTransporte de gas natural en estado lquido (GNL)Esquema de instalaciones receptoras de gas

Infraestructuras: Red bsica en Espaa

6. Distribucin del GN por tubera7. Distribucin de GNL por carretera8. Distribucin de GNL por ferrocarril9. El marco legal de la industria espaola de gas10. Bibliografa

transporte terrestre de gas natural

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