Depósito Submarino Criogénico Flexible Aislado mediante Vacío para transportar y almacenar gas natural licuado

Transcripción

1 Depósito Submarino Criogénico Flexible Aislado mediante Vacío para transportar y almacenar gas natural licuado

2 El depósito submarino criogénico flexible aislado mediante vacío para transportar y almacenar gases licuados y especialmente gas natural licuado tienelas siguientes características sticas: 1. Utiliza un novedoso sistema de aislamiento criogénico nico, basado en la realización del vacío en el espacio creado al estirar dos láminas elásticas. 2. Emplea unas cámaras de almacenaje flexibles y ligeras que debido a la inmersión submarina del depósito son capaces de soportar el peso de la carga que contienen. 3. Al operar sumergido, evita la acción n de la radiación n solar y minimiza la transmisión calorífica del entorno a su carga, debido a las bajas temperaturas reinantes en las profundidades. 4. Debido a las paredes flexibles de las cámaras criogénicas de almacenaje del depósito submarino, al sumergir éste a diferentes profundidades, se consigue presurizar la carga almacenada a diferentes presiones.

3 El depósito submarino criogénico flexible está formado por unas cámaras de almacenaje de forma cilíndrica, soportadas por una estructura y sumergidas bajo el agua. Las paredes de las cámaras se encuentran aisladas térmicamente del exterior por medio del vacío, con el fin de mantener la baja temperatura del gas licuado almacenado y evitar su gasificación. Debido a la inmersión, el depósito se encuentra aislado de la radiación solar y rodeado de un frío entorno, aumentando así el rendimiento del aislamiento térmico. En las cámaras criogénicas de almacenaje, el gas licuado se sitúa en el interior de una bolsa de protección criogénica que resiste temperaturas de hasta -200 ºC. Las cámaras criogénicas, debido a su flexibilidad, son capaces de variar su volumen en las operaciones de carga y descarga y en la regulación de la fase gaseosa de la carga dentro de las cámaras. Por lo tanto regulan la autorefrigeración del gas licuado almacenado. La disminución de volumen de las cámaras criogénicas flexibles, es necesaria cuando éstas se encuentran vacías, con el objeto de evitar la necesidad de lastre.

4 Las paredes cilíndricas de las cámaras criogénicas de almacenaje son elásticas y en el aumento de volumen de las cámaras criogénicas son estiradas, almacenando fuerza elástica. El aumento de volumen de las cámaras criogénicas se efectúa introduciendo, en las mismas, aire comprimido (antes del llenado con gas licuado) o gas licuado presurizado, mediante un sistema de electroválvulas y tuberías. La disminución de volumen de las cámaras criogénicas, se efectúa mediante el repliegue de sus paredes cilíndricas, debido a la fuerza elástica acumulada. La flotabilidad del depósito submarino es regulada por medio de unas cámaras de flotabilidad, situadas en los extremos del mismo. En estas cámaras se introduce o expulsa agua, mediante aire comprimido. Sistema de aire comprimido paredes cilíndricas cámara de flotabilidad

5 Las paredes de las cámaras de almacenaje se componen de dosláminas elásticas cilíndricas concéntricas ntricas (montadas juntas sin aire entre ellas), realizadas en un material flexible y elástico, con muy baja conductividad térmica. Estas láminas flexibles, cuando están totalmente desplegadas, si se les aplica una fuerza de estiramiento aumentan su longitud creándose una fuerza elástica y disminuyendo su espesor. Debido a esta disminución de espesor, se crea un espacio entre las láminas elásticas y como inicialmente no existe aire entre ellas, en el espacio creado se forma vacío. Este vacío conseguido, constituye el aislamiento criogénico perfecto del depósito. Cuando las cámaras criogénicas de almacenaje se encuentran vacías, están totalmente replegadas, con el objeto de evitar la flotabilidad y la necesidad de lastre. Las cámaras se despliegan progresivamente, según se llenan de gas licuado.

6 Existe una mejora de este proceso de obtención de vacío, consistente en la compensación de la fuerza ejercida por la presión atmosférica sobre las láminas elásticas. El diseño del depósito submarino criogénico flexible, al incorporar esta mejora, ve incrementado su rendimiento y prestaciones. Dicha mejora es descrita con detalle en la presentación titulada: Aislamiento mediante la obtención de vacío por medio de fuerza elástica. En esta presentación, se describe también el diseño de un depósito criogénico flexible para gas natural licuado e hidrógeno líquido utilizable en vehículos. Este diseño, utiliza un sistema de cabrestantes para la variación de volumen de la cámara criogénicas de almacenaje. Este sistema de cabrestantes, puede ser empleado como una alternativa al sistema de aire comprimido en el depósito submarino criogénico flexible.

7 APLICACIONES El depósito submarino criogénico flexible aislado mediante vacío, puede transportar y almacenar cualquier gas licuado, como anhídrido carbónico, hidrogeno, oxígeno, gas natural, etc. Especialmente, el gas natural licuado puede ser transportado y almacenado en estos depósitos, siendo una gran alternativa a los grandes y costosísimos simos buques metaneros y los depósitos de almacenaje terrestres.. Con este depósito, la carga de gas natural licuado puede ser presurizada mediante la profundidad de operación, no precisando una temperatura tan baja de operación. Por ejemplo, si el depósito se traslada y sitúa a una profundidad de 300 metros, la temperatura de almacenamiento del GLN puede ser del orden de -100ºC, reduciendo significativamente el coste del proceso industrial de licuación del gas natural. La fase gaseosa de la carga de gas natural, se regula en las cámaras criogénicas del depósito, aumentando la seguridad de operación y permitiendo el control de la autorefrigeración del GNL. El gas natural licuado almacenado, se gasifica disminuyendo la profundidad de establecimiento del depósito y también a lo largo del trayecto de la tubería de descarga sumergida bajo el agua, ya que está realizada en un material conductor del calor, teniendo el recorrido necesario para captar el calor del agua marina. Así se evita la costosa instalación regasificadora de gas natural licuado.