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© Center for Energy Economics. La reproducción, distribución o atribución únicamente bajo permiso.
SISTEMAS DE SEGURIDAD Y PROTECCION DE GNL
Michelle Michot Foss, Ph.D.
Chief Energy Economist and CEE Head 1650 Highway 6, Suite 300 Sugar Land, Texas 77478
Tel 281-313-9763 Fax 281-340-3482 [email protected]
www.beg.utexas.edu/energyecon/lng
Octubre 2003
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 2 –
ÍNDICE
Página
Resumen Ejecutivo 5
Introducción 10
Aspectos de Seguridad en las Operaciones de GNL 12
Propiedades y Riesgos Potenciales 15
Propiedades de GNL 15
Tipos de Riesgos de GNL 21
¿Cómo se Logra la Seguridad y Confiabilidad en la Cadena de Valor de GNL? 23
Breve descripción de la Cadena de Valor de GNL 24
La Cadena de Valor de GNL Utilizada en los Estados Unidos 25
Sistemas de Seguridad Aplicadas a la Cadena de Valor de GNL 32
Conclusiones 50
Apéndice I: Preguntas Frecuentes acerca de GNL 53
Apéndice 2: Descripción de las instalaciones de GNL 66
Apéndice 3: Reglamentos de GNL 71
Apéndice 4: ¿Quién regula el GNL en los Estados Unidos? 75
Apéndice 5: Percepción del Riesgo 81
Apéndice 6: Incidentes de GNL 85
Apéndice 7: Glosario de Términos 94
Apéndice 8: Tabla de Conversión 96
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 3 –
Índice de Figuras y Tablas
Figuras Página
Fig. 1. Mejoras Continuas a la Infraestructura Ambiental y
de Protección y Seguridad de GNL
12
Fig. 2. Condiciones Críticas de Seguridad 13
Fig. 3. Rango de Inflamabilidad del Metano (GNL) 17
Fig. 4. La Cadena de Valor de GNL 24
Fig. 5. Instalación de Licuefacción de GNL en Kenai, Alaska 26
Fig. 6. Instalaciones de ”Peakshaving” 26
Fig. 7. Terminal Típica de Recepción de GNL/Planta de Regasificación 27
Fig. 8. Instalaciones de Recepción de Carga Base (“Baseloading”) y
Regasificación en los Estados Unidos
28
Fig. 9. Instalación Satélite; Fig. 10. Un Camión de GNL 30
Fig. 11. Capacidad de Almacenamiento de GNL en los Estados Unidos 31
Fig. 12. Capacidad Regional de Entrega de GNL en los Estados Unidos 31
Fig. 13. Diseño Conceptual de los Tanques de Almacenamiento 33
Fig. 14. Tanques de Contención Sencilla 34
Fig. 15. Tanque Esférico 35
Fig. 16. GNL Lagos – Buque de GNL del Tipo Membrana 35
Fig. 17. Tanques de Contención Doble 36
Fig. 18. Tanques de Contención Completa 37
Fig. 19. Sección de un Tanque Esférico de Diseño Moss 38
Fig. 20. Zona de Seguridad en Cove Point 42
Fig. 21. Composición Típica de GNL, GNC, LGN, GLP y el GAL 57
Fig. 22. Malecón de GNL con Brazos de Descarga – ALNG 66
Fig. 23. Tanque de GNL Subterráneo: Tanque T-2 en la estación Fukukita de
la Saibu Gas Co., Ltd.
68
Fig. 24. Tanque de Almacenamiento de GNL en Pozo 68
Fig. 25. Vaporizador de Tablero Abierto 69
Fig. 26. Siete Vaporizadores de Combustión Sumergidos, Lake Charles, La. 70
Fig. 27. Agencias Reguladoras de GNL en los Estados Unidos 75
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 4 –
ÍNDICE DE TABLAS
Página
Tabla 1. Comparación de las Propiedades de los Combustibles Líquidos 18
Tabla 2. Temperaturas de Auto Ignición de los Combustibles Líquidos 20
Tabla 3. Instalaciones de GNL en los Estados Unidos y el Japón 83
Tabla 4. Accidentes Importantes de GNL 89
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 5 –
SISTEMAS DE SEGURIDAD Y PROTECCION DE GNL1
Resumen Ejecutivo
Este documento es el segundo de una serie que describe a la industria de Gas
Natural Licuado (GNL) y el rol cada vez más importante que representa el GNL para
el futuro energético de la nación. El primer documento, “Introducción al GNL”,
presenta al lector los temas principales relacionados con las operaciones de GNL.
Un tercer documento, “El Equilibro de la Oferta-Demanda en Norte América y la
Seguridad Energética: ¿Cuál es el rol de GNL?” le proporcionará al lector un análisis
detallado de los motivos por los cuales el GNL podría satisfacer la demanda
energética de los Estados Unidos. Estos tres documentos más un Apéndice de
información técnica serán incluidos en un libro denominado,
“Guía de GNL en Norte América”. Para hacer una consulta rápida de los datos
relacionados con el GNL vea el Apéndice 1, “Preguntas frecuentes acerca de GNL”.
El GNL ha sido usado y transportado por medio de sistemas de seguridad, tanto n
los Estados Unidos como en el resto del mundo durante aproximadamente 40 años.
En los Estados Unidos existen tres tipos de instalaciones de GNL: exportaciones de
GNL, importaciones de GNL e instalaciones de “peaking”. Los Estados Unidos
cuenta con el mayor número de instalaciones de GNL en el mundo, y éstas se 1 Este reporte se realizó gracias a los esfuerzos de un consorcio de investigación establecido por el Institute for Energy, Law & Enterprise, University of Houston Law Center, “Commercial Frameworks for LNG in North America”. Los patrocinadores de dicho consorcio son: BG LGN Services, BP Americas – Global LNG, Cheniere Energy, Chevron Texaco International Gas Group, ConocoPhillips Worldwide LNG, Dominion Energy, El Paso Energy, ExxonMobil Gas & Power Marketing Company, Freeport LNG, Sempra Energy Global Enterprises, Shell Gas & Power, Tractebel LNG North America/Distrigas of Massachussets. El U.S. Department of Energy –Office of Fossil Energy proporcionó apoyo crítico y coordinación con otras agencias y comisiones federales. El Ministry of Energy and Industry de Trinidad y Tobago participó como observador. Los miembros del comité consultivo técnico incluyó al American Bureau of Shipping (ABS), CH-IV Internacional, Lloyd’s Register, Project Technical Liaison Associates (PTL) y la Society of Internacional Gas Tanker and Terminal Operators (SIGTTO). Quest Consultants proporcionó comentarios adicionales. Este reporte fue preparado por la Dra. Michelle Michot Foss, Directora Ejecutiva del IELE, el Sr. Fisoye Delano, Investigador Principal; Dr. Gürcan Gülen, Investigador Asociado con asistencia de la Srita. Ruzanna Makaryan, estudiante graduada y asistente de investigación. Las opiniones expresadas en este reporte pertenecen a los autores y no reflejan necesariamente las de la University of Houston. Las revisiones fueron proporcionadas por colegas profesionales del consorcio de consultores del GNL, la facultad de la Universidad de Houston y otros expertos externos. Y un agradecimiento muy especial a CheveronTexaco por su ayuda con la traducción a español del reporte.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 6 –
ubican a lo largo del país en las inmediaciones de a las poblaciones en donde mas
se necesita el gas natural.
La industria de GNL tiene un historial de seguridad excelente que es el resultado de
varios factores. En primer lugar, la industria ha tenido una evolución técnica y
operativa que avala la seguridad y protección de sus operaciones. Los avances
técnicos y operativos incluyen la ingeniería que sustenta las instalaciones de GNL,
los procedimientos operativos y la competencia técnica de su personal. En segundo
lugar, las propiedades físicas y químicas de GNL son tales que los riesgos y peligros
han sido suficientemente estudiados e incorporados a la tecnología y a las
operaciones. Finamente, las normas, códigos y reglamentos que se aplican a la
industria de GNL garantizan una mayor seguridad. Aunque los Estados Unidos
cuentan con su propio reglamento para los operadores de GNL, nos hemos visto
beneficiados por el desarrollo de normas internacionales y los códigos que regulan a
la industria.
Este reporte se basa en una revisión amplia de datos técnicos y operativos, y define
y explica como se logra la seguridad y protección en materia de GNL.
La seguridad en la industria de GNL se logra por medio de cuatro elementos que
proporcionan múltiples capas de protección, tanto en relación con la seguridad de
los trabajadores de la industria de GNL como la seguridad de las poblaciones
vecinas a las instalaciones de GNL. La Contención Primaria2 es el primero y el
más importante de los requisitos con respecto a la contención de GNL. Esta
primera capa de protección requiere el uso de materiales apropiados para las
instalaciones de GNL, el diseño de ingeniería apropiada para los tanques de
almacenamiento en tierra y en los buques tanque de GNL, así como en otras partes.
2 En este documento, el término “contención” significa el almacenamiento y aislamiento seguro del GNL.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 7 –
La Contención Secundaria asegura que cuando ocurran derrames en una
instalación de GNL en tierra, éstos podrán contenerse y aislarse totalmente del
público.
Los Sistemas de Seguridad ofrecen una tercera capa de protección. El objetivo
es el de minimizar la frecuencia y el volumen de las fugas de GNL, tanto en tierra
como costa afuera, previniendo así los daños por riesgos asociados tales como
incendios. En este nivel de protección, las operaciones de GNL utilizan tecnologías
como alarmas de alto nivel y sistemas de seguridad múltiples de apoyo, que
incluyen los sistemas de Paro Automático en Emergencias (ESD por sus siglas en
inglés). Los sistemas ESD pueden identificar problemas y parar las operaciones
cuando ocurran ciertas condiciones especificadas de falla o cuando fallen los
equipos, y están diseñados para prevenir o limitar de forma significativa el volumen
de vapores que pudieran dispersarse. La detección de incendios y fugas de gas y
los sistemas contra incendio se combinan para limitar los efectos de un derrame.
La propia instalación de GNL o el operador del buque pueden tomar medidas para
establecer procedimientos operativos, capacitación, sistemas de respuesta ante
emergencias y mantenimiento regular que protejan la vida, la propiedad y el medio
ambiente de cualquier fuga.
Finalmente, el reglamento exige que el diseño de las instalaciones de GNL incluir
una distancia de separación entre las instalaciones en tierra, las poblaciones y
otras áreas públicas, así como zonas de seguridad que rodeen los buques tanque de
GNL.
Las propiedades físicas y químicas de GNL obligan estas medidas de seguridad. El
GNL es inodoro, no tóxico, no corrosivo y menos pesado que el agua. Es más difícil
la ignición de los vapores de GNL (principalmente el metano) que cualquier otro
tipo de combustible líquido inflamable. A aproximadamente -110˚C los vapores de
GNL son más livianos que el aire. Cuando el GNL se derrama sobre la tierra o el
agua y la mezcla inflamable de vapor y aire no encuentra una fuente de ignición,
éste se calienta, se eleva y se dispersa en la atmósfera.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 8 –
Debido a dichas propiedades, los riesgos potenciales asociados con el GNL incluyen
la radiación de calor asociado con un incendio de GNL y la exposición directa de la
piel o de un equipo a una sustancia criogénica (extremadamente fría). El vapor de
GNL puede asfixiar. Esto también ocurre con los vapores emitidos por otros fluidos
peligrosos que se almacenan o se utilizan en espacios cerrados sin ventilación.
Cuando funcionan los sistemas de seguridad y existen condiciones normales de
operación industrial las probabilidades de que ocurran derrames de GNL son bajas.
Los grandes derrames inesperados de GNL, mismos que podrían asociarse con
actos de terrorismo, requieren de consideraciones especiales aun cuando las
consecuencias podrían ser similares a las de una falla catastrófica. De llegar a
ocurrir una falla catastrófica, se deben activar los sistemas de detección y
protección utilizados en los casos de emergencias o incendios, y el peligro al público
se podrá ver reducido o eliminado por la distancia de separación prevista en el
diseño de la instalación. Las operaciones de GNL son actividades industriales, sin
embargo los diseños y protocolos de seguridad y protección ayudan a minimizar los
tipos más comunes de daños industriales que pudieran anticiparse.
El GNL virtualmente no contiene azufre y por tanto, la combustión de GNL
regasificado que se utiliza como combustible produce una contaminación ambiental
aún más baja que la de otros combustibles fósiles. En un intento por disminuir el
impacto ambiental de la producción del petróleo, los países productores de petróleo
convierten un gran porcentaje de gas natural asociado a GNL, en vez de quemarlo.
En muchas instancias, esta opción reduce el impacto ambiental de la quema
continua de grandes cantidades de gas natural, dándole un uso económico a este
recurso valioso. Por tanto, el desarrollo de GNL puede representar beneficios
importantes para la economía y el medio ambiente.
Nuestra investigación del historial tecnológico y de seguridad de la industria de
GNL, los sistemas de diseño y operación, las normas y reglamentos que gobiernan
el diseño, operación y ubicación de las instalaciones de GNL indican que el GNL
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 9 –
puede ser transportado y utilizado de forma segura, tanto en los Estados Unidos
como en Norte América, siempre que las normas y protocolos de seguridad y
protección desarrollados por la industria se cumplan y se implementen bajo
supervisión regulatoria. La pagina web del CEE
www.beg.utexas.edu/energyecon/lng, proporciona enlaces a otras fuentes de
información publica, la industria y el gobierno.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 10 –
Introducción El presente documento informativo es el segundo de una serie que describe a la
industria de Gas Natural Licuado (GNL), su tecnología, mercados, seguridad,
protección, consideraciones ambientales y el rol cada vez más importante que el
GNL representa para el futuro energético de la nación. El primer documento,
“Introducción al GNL”, además de introducir el GNL al lector le proporciona una
breve descripción de los aspectos básicos de la industria de GNL. El segundo
documento trata los aspectos de seguridad y protección en las operaciones de GNL.
Un tercer documento, “El Equilibro de la Oferta-Demanda en Norte América y la
Seguridad Energética: ¿un rol para el GNL?” presentará un análisis detallado de los
motivos por los cuales se necesitarán mayores cantidad de GNL para satisfacer la
demanda energética de los Estados Unidos. Estos tres documentos y una
información adicional serán incluidos en un libro de datos completo, “Guía de GNL
en Norteamérica”. Se puede hacer una consulta rápida de los hechos relacionados
con el GNL en el Apéndice 1, “Preguntas Frecuentes acerca de GNL”.
El GNL ha sido transportado y utilizado con seguridad, tanto en los Estados Unidos
como en el resto del mundo durante aproximadamente 40 años. Los Estados
Unidos cuentan con el mayor número de instalaciones de GNL en el mundo situadas
a lo largo del país cerca de poblaciones en donde más se necesita el gas natural.
Nuestro análisis de los datos relacionados con los sistemas de seguridad y
protección de GNL muestran un excelente historial de seguridad que es el resultado
de varios factores. En primer lugar, la industria ha tenido una evolución técnica y
operativa que avala la seguridad y protección de sus operaciones. Los avances
técnicos y operativos incluyen la ingeniería que sustentan las instalaciones de GNL,
los procedimientos operativos y la competencia técnica del personal. En segundo
lugar, las propiedades físicas y químicas de GNL son tales que los riesgos y peligros
han sido suficientemente estudiados e incorporados a la tecnología y a las
operaciones. Por último, la industria de GNL debe someterse a una combinación
amplia de normas, códigos y reglamentos que garantizan su seguridad, y éstas han
sido desarrolladas por la experiencia adquirida por la industria internacional y
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 11 –
aplicadas a las instalaciones y operaciones de GNL en todas partes del mundo. El
apego a los reglamentos asegura transparencia y responsabilidad. Este documento
define y explica como se logra la seguridad y protección de GNL basado en un
análisis amplio de datos técnicos y operativos. Nuestra conclusión es que se puede
seguir transportando, almacenando y utilizando el GNL conforme a los sistemas de
seguridad existentes siempre y cuando las normas y protocolos de seguridad y
protección desarrollados por la industria se cumplan y se implementen con
supervisión regulatoria. El logro de este objetivo sirve a los intereses de la
industria, los reguladores y el público en general, y permite que los consumidores
aprovechen los beneficios de gas natural.
La conversión de gas natural a GNL, permite su transporte a través de los mares y
grandes distancias que separan a los países consumidores de los países
productores. El gas natural se utiliza en los hogares, en las instituciones públicas,
en la agricultura y en la industria para cocinar, calentar, y generar electricidad. El
gas natural es importante, no sólo como una fuente de energía limpia, pero
también como la fuente de materia prima para la producción de plásticos, fibras,
fertilizantes y muchos otros productos.
En la preparación de este documento se considero la información relacionada con
las propiedades físicas de GNL, el historial de seguridad de las instalaciones y
buques tanque, el impacto ambiental de las operaciones, los reglamentos y las
agencias responsables de la seguridad y protección ambiental de la industria. Los
miembros de nuestro equipo han visitado varias instalaciones de GNL en los
Estados Unidos y el Japón. Como resultado de este análisis integral concluimos que
el GNL ha sido usado y puede seguirse usando con seguridad. Como se muestra en
la Fig. 1, abajo, existen mejoras continuas a la infraestructura de seguridad, medio
ambiente y protección. Este documento incluye las tecnologías, estrategias,
recomendaciones y demás consideraciones claves utilizadas por la industria de GNL,
así como por los reguladores y oficiales públicos encargados de la seguridad y
protección de la población.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 12 –
Fig. 1. Mejoras Continuas a la Infraestructura Ambiental y de Protección y
Seguridad de GNL
Aspectos de Seguridad en las Operaciones de GNL
Con el fin de definir la seguridad en cuanto al GNL, debemos preguntar, ¿cuándo
representa un riesgo el GNL? La industria de GNL está sujeta a las mismas
consideraciones rutinarias con respecto a los riesgos que ocurren en cualquier
actividad industrial. Los sistemas para disminuir los riesgos deben activarse para
reducir la posibilidad de un riesgo ocupacional y así asegurar la protección de las
poblaciones vecinas y el medio ambiente. Al igual que cualquier otra industria, los
operadores de GNL deben sujetarse a los reglamentos y a las normas y códigos
locales y nacionales.
Más allá de cualquier consideración rutinaria sobre los riesgos industriales, el GNL
presenta consideraciones de seguridad específicas. En el caso de que ocurriera un
derrame accidental de GNL, la zona de seguridad que rodea la instalación protege a
la población vecina de daños personales y daños a la propiedad. El único caso de
un accidente con consecuencias para el público ocurrió en Cleveland, Ohio en 1944
(véase el Apéndice 6), y los resultados de la investigación de ese accidente
contribuyeron al establecimiento de las normas de seguridad que se utilizan hoy en
Normas Industriales
Reglamentos
Experiencia Industrial y Capacitación
Diseño/Tecnología
Seguridad,
Protección,
Integridad
Ambiental
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 13 –
día. En el curso de las últimas cuatro décadas, el incremento en el uso de GNL en
el mundo conllevó un número de tecnologías y prácticas que se utilizarán en los
Estados Unidos y Norte América conforme se vaya expandiendo la industria de GNL
en la región.
Generalmente las capas múltiples de protección establecen cuatro sistemas de
seguridad críticas, todos ellos integrados por una combinación de normas
industriales y apego al marco regulatorio, como se muestra en la Fig. 2.
Fig. 2. Condiciones Críticas de Seguridad
CONTENCIÓN PRIMARIA
CONTENCIÓN SECUNDARIA
SISTEMAS DE SEGURIDAD
DISTANCIA DE SEPARACIÓN
NORMAS INDUSTRIALES/MARCO REGULATORIO
El sistema regulatorio sirve como guía para la industria, y permite que los oficiales
públicos evalúen la seguridad, protección e impacto ambiental en la industria de
GNL. El cumplimiento de las regulaciones asegura la transparencia y
responsabilidad frente al público.
Los cuatro requerimientos para obtener seguridad: contención primaria, contención
secundaria, sistemas de seguridad y la distancia de separación se aplican a lo largo
de la cadena de valor de GNL, desde su producción, licuefacción y transporte hasta
su almacenamiento y regasificación. (El término “contención” se utiliza en este
documento para significar el almacenamiento y aislamiento seguro de GNL.) Las
siguientes secciones proporcionan una descrpcion de la cadena de valor de GNL, así
como los detalles asociados con las medidas que se utilizan para mitigar los riesgos.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 14 –
Contención Primaria. El primer requisito de seguridad para la industria y el más
importante es la contención de GNL. Esto se logra utilizando materiales apropiados
en los tanques de almacenamiento y demás equipo, así como también por medio
del diseño de ingeniería a lo largo de la cadena de valor.
Contención Secundaria. Esta segunda capa de protección asegura la contención
y aislamiento de GNL si llegara a ocurrir un derrame. En el caso de instalaciones en
tierra, los diques y bermas que rodean los tanques de almacenamiento de líquidos
capturan el producto en casos de derrame. En algunas instalaciones, un tanque de
concreto reforzado rodea el tanque interno que normalmente almacena el GNL.
Como se explica más adelante, los sistemas de contención doble y completa usados
en los tanques de almacenamiento en tierra pueden eliminar la necesidad de los
diques y bermas.
Sistemas de Seguridad. Con la tercera capa protectora se espera minimizar el
derrame de GNL y mitigar así los efectos del mismo. En este nivel de seguridad y
protección, las operaciones de GNL utilizan sistemas tal como detectores de gas,
líquidos e incendio o para poder identificar rápidamente cualquier violación a la
contención y sistemas remotos y de paro automático para minimizar los efectos de
los derrames en casos de falla. Los sistemas operativos (procedimientos,
capacitación y capacidad de respuesta) ayudan a prevenir o mitigar los daños. El
mantenimiento regular de dichos sistemas es vital para asegurar su confiabilidad.
Distancia de Separación. El reglamento federal siempre ha establecido que las
instalaciones de GNL deben ubicarse a una distancia que ofrezca seguridad a las
poblaciones, industrias y áreas públicas vecinas. Asimismo, se establecen zonas de
seguridad que rodean los tanques buque de GNL mientras viajan dentro de aguas
estadounidenses o cuando atracan en puerto. Las distancias de seguridad o zonas
restringidas se basan en los datos de dispersión de vapores y contornos de la
radiación térmica, así como otras consideraciones incluidas en el reglamento.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 15 –
Normas de la Industria/Apego al Reglamento. Ningún sistema puede estar
completo sin los procedimientos apropiados de operación y mantenimiento, el
apego a los mismos y la capacitación necesaria del personal correspondiente.
Organizaciones tal como la Society of Internacional Gas Tanker and Terminal
Operators (SIGTTO), Gas Processors Association (GPA) y el Nacional Fire Protection
Association (NFPA) publican guías basadas en las mejores prácticas de la industria.
Los cuatro sistemas de seguridad descritos arriba junto con las normas de la
industria y el apego al reglamento son vitales para continuar con el desempeño
seguro de la industria de GNL. También son esenciales si el objetivo es la
participación más activa de GNL en los Estados Unidos, no solo en cuanto a la
seguridad energética, sino también para poner al alcance de la sociedad en general
los beneficios económicos de GNL.
Propiedades de GNL y Riesgos Potenciales.
Con el fin de considerar si el GNL es o no un riesgo, debemos comprender las
propiedades de GNL y las condiciones que deben existir para que ocurran daños
específicos.
Propiedades de GNL
El gas natural producido en el cabezal del pozo se compone de metano, etano,
propano e hidrocarburos más pesados, así como cantidades pequeñas de nitrógeno,
helio, dióxido de carbón, compuestos de azufre y agua. El GNL es Gas Natural
Licuado. El proceso de licuefacción requiere de un tratamiento inicial al flujo de gas
natural para remover impurezas como el agua, nitrógeno, anhídrido carbónico,
sulfhídrico y otros compuestos del azufre. Al remover dichas impurezas, no se
pueden formar sólidos cuando se refrigera el gas. En ese momento el producto
satisface las especificaciones de calidad para los usuarios finales de GNL. El gas
natural previamente tratado se licua a una temperatura de aproximadamente -
256˚F (-160˚C) y queda listo para ser almacenado o transportado. El GNL solo
ocupa 1/600 parte del volumen que se requiere para una cantidad comparable de
gas natural a temperatura ambiente y presión atmosférica normal. Dado que el GNL
es un líquido extremadamente frío resultado de la refrigeración, no se almacena
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 16 –
bajo presión. La percepción equivocada común es que el GNL es una sustancia bajo
presión, y ésto ha contribuido a la creencia de que es una sustancia peligrosa.
Bajo condiciones de presión atmosférica normal, el GNL es un líquido criogénico3
claro, no corrosivo y no tóxico. Es inodoro, de hecho para poder detectar derrames
de gas natural provenientes de los calentadores de agua y otros equipos de gas
natural, se le deben añadir odorantes al metano antes de que el GNL sea entregado
a los distribuidores locales de gas. El gas natural (el metano) no es toxico, sin
embargo, al igual que cualquier otro material gaseoso que no sea el aire o el
oxígeno, el gas natural vaporizado de GNL puede causar asfixia debido a la falta de
oxigeno cuando se extiende en forma concentrada en áreas cerradas y sin
ventilación.
La densidad de GNL es de aproximadamente 3.9 libras por galón, comparado con la
densidad del agua, que es de aproximadamente 8.3 libras por galón. Por tanto,
debido a que es más liviano que el agua, al derramarse sobre el agua, éste flota y
se vaporiza rápidamente.
De no manejarse adecuadamente conforme a los sistemas de seguridad, al regresar
a su fase de gas, los vapores emitidos por el GNL pueden ser inflamables y
explosivos, pero sólo bajo las condiciones que ya son bien conocidas. Sin embargo,
las medidas de seguridad y protección previstas en los diseños de ingeniería, las
tecnologías y los procedimientos operativos de las instalaciones de GNL reducen
significativamente estos riesgos.
El nivel de inflamabilidad es el rango entre las concentraciones mínimas y máximas
de vapor (porcentaje por volumen) en el cual el aire y los vapores de GNL forman
una mezcla inflamable que puede alcanzar el punto de ignición.
La Fig. 3, abajo, muestra que los límites superiores e inferiores de inflamabilidad
del metano, el componente dominante del vapor de GNL, son del 5 y 15 por ciento 3 El término criogénico significa temperaturas muy bajas, generalmente por debajo de -100˚F
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 17 –
por volumen respectivamente. Cuando la concentración del fluido excede su límite
superior de inflamabilidad, no podrá quemarse debido a que no hay suficiente
oxígeno. Esta condición puede existir, por ejemplo, en un tanque de
almacenamiento cerrado y seguro en donde la concentración del vapor contiene
aproximadamente 100 por ciento de metano. Cuando la concentración del fluido es
menor que el límite inferior de inflamabilidad, no podrá quemarse debido a que no
hay suficiente metano. Un ejemplo es el derrame de pequeñas cantidades de GNL
en un área bien ventilada. En esta situación, el vapor de GNL se mezcla
rápidamente con el aire y se disipa en una concentración menor al 5 por ciento.
Fig. 3. Rango Inflamable del Metano (GNL)
Una comparación de las propiedades de GNL con las de otros combustibles líquidos
como lo muestra la Tabla 1, abajo, también indica que el Límite Inferior de
ALTA
CONCENTRACION
No Hay
Combustion
Inflammable
Muy Ligero-No hay combustion
100%
Límite Superior de Inflamabilidad, 15%
Límite Inferior de Inflamabilidad, 5%
0%
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 18 –
Inflamabilidad de GNL es generalmente más alto que el de otros líquidos, o sea que
para que hubiera ignición se necesitarían más vapores de GNL (en un área
específica), comparado con el GLP o la gasolina.
Tabla 1. Comparación de las Propiedades de los Combustibles Líquidos
Propiedades
GNL
Gas Licuado del Petróleo
(GLP)
Gasolina
“fuel oil”
Tóxico No No Si Si Carcinógeno No No Si Si Vapor Inflamable Si Si Si Si Forma Nubes de Vapor
Si Si Si No
Asfixia Si, pero dentro de una nube de vapor
Igual que el GNL Si Si
Temperatura Extremadamente Fría
Si Si, cuando se refrigera
No No
Otros Riesgos a la Salud
Ninguno Ninguno Irritación a los ojos, narcosis, nausea, otros
Igual que la gasolina
Punto de Destello4 (°F)
-306 -156 -50 140
Punto de Ebullición (°F)
-256 -44 90 400
Rango de Inflamabilidad en el aire, %
5-15 2.1-9.5 1.3-6 N/A
Presión almacenada
Atmosférica Bajo presión (atmosférica si se refrigera)
Atmosférica Atmosférica
Comportamiento en casos de derrame
Se evapora formando “nubes” visibles. Partes de las nubes pueden ser inflamables o explosivas bajo ciertas condiciones.
Se evapora formando nubes de vapor que pueden ser inflamables o explosivas bajo ciertas condiciones.
Se evapora formando charcos inflamables; tendrá que limpiarse.
Igual que la gasolina.
Fuente: Se basa en: Lewis, William W., James P. Lewis y Patricia Outtrim, PTL, “LNG Facilities – The Real Risk,” American Institute of Chemical Engineers, New Orleans, April 2003, modificado por fuentes de la industria.
El gas metano alcanza el punto de ignición únicamente cuando la proporción o
mezcla del vapor de gas al aire queda dentro del rango limitado de inflamabilidad.
4 “Punto de destello” significa la temperatura mínima necesaria para que el liquido expida vapor dentro de una probeta de prueba en concentraciones suficientes para crear una mezcla de ignición con el aire cerca de la superficie del líquido. OSHA 1910.106. http://www.ilpi.com/msds/ref/flashpoint.html.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 19 –
Un riesgo frecuentemente esperado es la ignición a causa de flamas o chispas y por
tanto, las instalaciones de GNL se diseñan y operan bajo normas y procedimientos
que eliminan este riesgo y de llegar a existir flamas o chispas, cuentan con
suficientes sistemas de detección y protección en contra del incendio.
La temperatura de auto ignición es la temperatura más baja en la que el vapor de
gas inflamable puede arder de forma espontánea sin necesidad de una fuente de
ignición después de varios minutos de exposición a una fuente de calor. Una
temperatura mayor a la temperatura de auto ignición causará la ignición después
de un período de exposición menor. Con respecto a las temperaturas muy altas
dentro del rango de inflamabilidad, la ignición puede ser virtualmente instantánea.
La temperatura de auto ignición queda por arriba de los 1000˚F (540˚C) en cuanto
a los vapores del metano derivados de GNL y una mezcla de combustible y aire de
aproximadamente el 10 por ciento de metano en el aire (aproximadamente en el
medio del 1-15 por ciento del límite de inflamabilidad) a presión atmosférica. Esta
temperatura extremadamente alta requiere una fuente importante de radiación
termal, calor o una superficie caliente. Si un derrame de GNL en tierra o agua que
produzca vapor de gas inflamable no encuentra una fuente de ignición (flama,
chispa o fuente de calor de por lo menos 1000˚F [540˚]), entonces el vapor
generalmente se dispersa en la atmósfera y no ocurre un incendio.
Cuando se compara con otros combustibles líquidos, el vapor de GNL (el metano)
necesita una temperatura muy alta para que ocurra el auto ignición, como lo
muestra la Tabla 2.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 20 –
Tabla 2. Temperaturas de Auto Ignición de Combustibles Líquidos
Combustible Temperatura de Auto Ignición, oF
GNL (principalmente el metano)
1004
GLP 850-950
Etanol 793
Metanol 867
Gasolina 495
Combustible Diesel Aprox. 600
Fuente: New York Energy Planning Board, Report on Issues Regarding the Existing New York Liquefied Natural Gas Moratorium, November 1998
Las inquietudes relacionadas con la seguridad de GNL frecuentemente muestran la
confusión que existe entre el GNL y otros combustibles y materiales. Nuestro
primer documento informativo, “Introducción al GNL”, explica las diferencias entre
el GNL y sustancias como el gas licuado del petróleo (GLP) y los líquidos de gas
natural (LGN). El GNL también es muy diferente a la gasolina refinada del petróleo
crudo. Todos estos combustibles se pueden usar de forma segura, siempre que se
utilicen bajo sistemas de seguridad y protección ambiental. En los Estados Unidos,
millones de veces al año se cargan los automóviles y camiones con gasolina, se usa
el GLP (el propano) en asadores y el metano para calentar los hogares, sin que esto
ocasione incidentes de seguridad serios.
En resumen, el GNL es una sustancia extremadamente fría, no tóxica, no corrosiva
que se transfiere y almacena bajo presión atmosférica, se refrigera y no se
presuriza, lo que permite que el GNL sea un método efectivo y económico de
transportar grandes volúmenes de gas natural a grandes distancias. El GNL
presenta pocos peligros siempre que se contenga en tanques de almacenamiento,
ductos y equipos diseñados para soportar la condición criogénica de GNL. Sin
embargo, como ya se ha descrito en este documento, los vapores derivados de GNL
que resulten de un derrame incontrolable pueden ser peligrosos dentro de los
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 21 –
límites de las propiedades claves de GNL y sus vapores, el rango de inflamabilidad y
el contacto con fuentes de ignición.
Tipos de Riesgos Asociados con el GNL5
Los riesgos potenciales que más preocupan a los operadores de instalaciones de
GNL y a las comunidades vecinas surgen de las propiedades básicas de gas natural.
La contención primaria, la contención secundaria, los sistemas de seguridad y la
distancia de separación proporcionan múltiples capas de protección. Estas medidas
ofrecen protección en contra de los peligros asociados con el GNL.
Explosión. Puede ocurrir una explosión cuando una sustancia cambia de estado
químico rápidamente, es decir, cuando prenda fuego o cuando en su estado
presurizado haya derrames que no se puedan controlar, y para que ocurra un
derrame incontrolable debe existir una falla estructural, por ejemplo, una
perforación en el contenedor o una rotura dentro del contenedor. Los tanques de
GNL almacenan el líquido a temperaturas muy bajas de aproximadamente -256˚
(-160˚C) y por tanto, no requiere presión para mantener su condición líquida. Los
sistemas sofisticados de contención no permiten que el líquido entre en contacto
con fuentes de ignición. Debido a que el GNL se almacena a presión atmosférica, o
sea sin presión, no podría ocurrir una explosión inmediata si se llegara a perforar el
contenedor.
Nubes de Vapor. Al dejar el contenedor de temperatura controlada, el GNL
comienza a calentarse y regresa a su estado gaseoso. Inicialmente el gas es más
frío y más pesado que el aire que lo rodea, y esto crea una neblina o nube de vapor
sobre el líquido liberado. Conforme se calienta el gas, se mezcla con el aire y
comienza a dispersarse. La nube de vapor prenderá fuego únicamente si se
encuentra con una fuente de ignición mientras guarda su concentración entro del
rango de inflamabilidad. Los sistemas de seguridad y procedimientos operativos
existen para minimizar la probabilidad de que esto no ocurra.
5 Gran parte del material en esta sección se tomó del reporte del New York Energy Planning Board: “Report on Issues Regarding the Existing New York Liquefied Natural Gas Moratorium”, November 1998.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 22 –
Líquido Congelante. De llegar a liberarse el GNL, el contacto humano directo con
el líquido criogénico congelaría el punto de contacto. Por tanto, los sistemas de
contención que rodean los tanques de almacenamiento de GNL son diseñados para
contener hasta el 110 por ciento del contenido del tanque, y los sistemas de
contención separan al tanque de otros equipos. Asimismo, antes de entrar en
áreas de riesgo potencial, todo el personal de la instalación debe utilizar guantes,
máscaras y demás ropa de seguridad para protegerse del líquido congelado. Como
resultado, cualquier riesgo potencial quedaría restringido dentro de los límites de la
instalación y no afectaría a las comunidades vecinas.
“Rollover”. Cuando múltiples suministros de diferentes densidades de GNL se
cargan a un tanque, inicialmente no se mezclan, por lo contrario se acomodan en
capas o estratos inestables dentro del tanque. Después de un tiempo estos
estratos podrían cambiar de posición espontáneamente para tratar de estabilizar el
líquido en el tanque. Cuando la capa inferior de GNL se calienta como consecuencia
del calentamiento normal cambia de densidad hasta hacerse más liviana que la
primera capa. En ese momento ocurre el fenómeno de “rollover”. El volumen del
líquido y la regasificación repentina de GNL podrían ser tan grandes como para no
poder liberarse a través de las válvulas de escape de un tanque normal. El exceso
de presión podría resultar en roturas u otras fallas estructurales del tanque. Para
prevenir la estratificación, los operadores que descargan un buque tanque de GNL
deben medir la densidad de la carga y de ser necesario, deben ajustar los
procedimientos de descarga. Los tanques de GNL cuentan con sistemas de
protección en contra del “rollover”, los cuales incluyen censores de distribución de
temperatura y sistemas de bomba6.
Fase de Transición Acelerada. Debido a que es menos denso que el agua, al
ser liberado sobre el agua, el GNL flota y se vaporiza. Si se liberan grandes
volúmenes de GNL sobre el agua podría vaporizarse muy rápidamente, causando
6 Welker J. R. y Sliepcevich C.M, Radiation, Heat Flux, and Overpressure in LNG Tanks, Proceedings of the International Conference on LNG Importation and Terminal Safety, Boston (1972).
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 23 –
así una fase de transición acelerada (RPT por sus siglas en inglés)7. La temperatura
del agua y la presencia de una sustancia que no sea el metano también podrían
causar un posible RPT, mismo que ocurre únicamente cuando se mezcla el GNL con
el agua. Los RPT varían en intensidad, desde un pequeño “pop” hasta ráfagas
importantes con potencial para dañar estructuras ligeras. Otros líquidos que
cuentan con grandes diferencias de temperatura y puntos de ebullición pueden
crear incidentes similares cuando se mezclan entre sí.
Terremotos y Terrorismo. Los riesgos inesperados de los terremotos y el
terrorismo se discuten en el Apéndice 5: Percepción de Riesgo.
¿Cómo se Logra la Seguridad y Confiabilidad en la Cadena de Valor de GNL?
La industria de GNL ha estado operando en el mundo por más de 40 años, y en ese
tiempo se han tenido muy pocos accidentes de seguridad (véase el Apéndice 6).
Existen ciertos riesgos asociados con las operaciones cotidianas en cualquier tipo de
industria, así como riesgos definidos relacionados con la construcción de
instalaciones. El presente reporte no toma en cuenta los riesgos de trabajo o
aquellos relacionados con la construcción de instalaciones importantes. En los
Estados Unidos y en otros países, las políticas y reglamentos federales, estatales y
locales existen con el fin de proteger a los lugares de trabajo industriales y los sitios
de construcción, y a veces hasta para eliminar el tiempo perdido debido a
accidentes y daños.
Nuestro reporte se enfoca en las propiedades de GNL, así como en los riesgos y
daños específicos que podrían ocurrir como consecuencia de dichas propiedades, así
como en la seguridad y protección de las instalaciones de GNL. Los principales
riesgos potenciales de GNL y sus vapores han sido identificados, analizados y
tomados en cuenta con el fin de poder certificar la seguridad en diseño,
construcción y operación y mantenimiento, y para prevenir o mitigar la probabilidad
de algún riesgo. Los procesos de prevención y mitigación también han sido
7 Hashemi H. T., West H.H. and Slipecevich C.M., LNG/Water Explosions: A Distributed Source, Proceedings of the 27th Annual Petroleum Mechanical Engineering Conference (1972).
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 24 –
identificados, y se implementan a fin de reducir la probabilidad de un riesgo. El
apego al reglamento, los códigos y prácticas de operación hacen que las
probabilidades de accidentes relacionados con algún riesgo sean extremadamente
bajas. Mucho se ha logrado con respecto al diseño e ingeniería de las instalaciones
de GNL como para tratar los riesgos y daños asociados con el GNL. El diseño y la
ingeniería de las instalaciones de GNL muestran una experiencia amplia y existe la
certeza que el historial de seguridad de los últimos 40 años continuará en el futuro
para que la sociedad pueda beneficiarse de gas natural en calidad de combustible
fósil seguro y limpio.
Breve descripción de la Cadena de Valor de GNL
La cadena de valor de GNL establecida en el mundo se detalla en nuestro primer
documento informativo, “Introducción al GNL” (véase la Fig. 4):
• Producción de gas natural, el proceso de exploración y producción de gas natural
para su entrega a una planta procesadora.
• Licuefacción, la conversión de gas natural a un estado líquido para su transporte
por medio de buques tanque.
• Transportación, el envío de GNL en buques especializados para su entrega a los
mercados.
• Regasificación, la conversión de GNL a su fase gaseosa y el paso del líquido
criogénico por los vaporizadores.
• Distribución y entrega de gas natural a través del sistema de ductos de gas del
país y su distribución a los usuarios finales.
Fig. 4. La cadena de valor de GNL
Campo de Gas
Instalación de licuefacción
Tanque de Almacenamiento
de GNL
Buque Tanque de GNL Tanque de Almacenamiento
de GNL
Vaporizadores al Sistema de Ductos
Región Productora Región Consumidora
Fuente: CMS Energy
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 25 –
El almacenamiento es el enfoque principal en materia de seguridad y protección.
Después de haberse licuado el gas natural, se almacena antes de ser transportado
o se carga directamente al buque tanque. En apego al reglamento del
“International Maritime Organization” y con el fin de garantizar el transporte
marítimo seguro de GNL, los buques tanque de GNL deben contar con casco doble.
Las terminales receptoras de GNL y las instalaciones de regasificación almacenan el
GNL antes de ser regasificado y transportado a través de los ductos.
La Cadena de Valor de GNL Utilizada en los Estados Unidos
Existen pocas diferencias entre los Estados Unidos y otros países que utilizan el GNL
excepto por la importación de GNL que no ha sido significativa como en otros
países debido a que el GNL constituye una proporción pequeña de la basa
doméstica de gas natural y también porque no se han construido nuevas
instalaciones para la recepción de GNL desde la década de 1970. El bajo nivel de
actividad de la industria de GNL a lo largo de los años y la poca familiaridad con
este combustible tienen varias implicaciones. La primera es que las instalaciones
nuevas para la importación de GNL en los Estados Unidos se verán beneficiadas por
la experiencia adquirida en otros países con respecto a los materiales y las
tecnologías utilizadas en la construcción de los tanques de almacenamiento de GNL
en terminales receptoras en tierra, así como las ideas que han surgido respecto de
las instalaciones receptoras y las de regasificación mar adentro y el diseño de
buques nuevos. En segundo lugar, las prácticas de operación, tanto en las
instalaciones de GNL actuales como en las del futuro reflejan los conocimientos de
la experiencia adquirida y, en tercer lugar, el marco regulatorio estadounidense se
beneficiara de las nuevas tecnologías, materiales y prácticas que actualmente se
comparten en el mundo. Finalmente, la educación del público con respecto a las
propiedades de GNL es un factor crítico.
La mayoría de las instalaciones en los Estados Unidos se utilizan para licuar y
almacenar las reservas de “peakshaving” o son instalaciones satélites de
almacenamiento o terminales de importación marítima. En los Estados Unidos, solo
hay una planta de licuefacción de cargas base (“baseload”).
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 26 –
Fig. 5. Instalación de Licuefacción en Kenai, Alaska
Las instalaciones de licuefacción de
cargas base (“baseload”) de GNL
tratan previamente una carga de gas
natural y la refrigeran hasta
convertirse en un líquido que se
almacena bajo presión atmosférica.
Estas grandes plantas de
procesamiento consisten de uno o
más trenes (un tren es una unidad de
producción en una planta de
licuefacción) de GNL e incluyen instalaciones para el tratamiento de gas, sistemas
de licuefacción, tanques de almacenamiento y terminales de transferencia de GNL.
Los copropietarios de la planta de licuefacción de GNL en Kenai, Alaska son
ConocoPhillips y Marathon (véase la Fig. 5), y es la única instalación de licuefacción
“baseload” para la exportación que existe en los Estados Unidos exportando el GNL
al Japón, y no se contempla la construcción de instalaciones para el resto de los 48
estados. Los Estados Unidos son ahora importadores netos de GNL, y es probable
que esta situación no cambie en el futuro.
Fig. 6. Instalación de Peakshaving
Tal como lo muestra la Fig. 6, las instalaciones
de “peakshaving” de GNL, se dedican a licuar
y almacenar el gas natural producido en los
meses de verano para gasificarlos y
distribuirlos durante los períodos de alta
demanda, generalmente durante el invierno.
En los últimos 60 años, las empresas
distribuidoras locales (LDC’s por sus siglas en
ingles) en los Estados Unidos han utilizado el
GNL para “peakshaving” durante los períodos
de alta demanda. Este proceso ha
Source: ConocoPhillips
Fuente: CH·IV International
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 27 –
proporcionado el suministro seguro y confiable de gas natural para uso en épocas
de alta demanda8.
Fig. 7. Terminal Típica de Recepción de GNL/Planta de Regasificación
Debido a los
planes para
incrementar
capacidad (véase
“Introducción al
GNL”), las
instalaciones de
recepción y
regasificación de
cargas base
(“baseloading”) de
GNL son las más
visibles, y
consisten de terminales para buques tanque (1), instalaciones para la recepción y
almacenamiento de GNL (2), e instalaciones para la regasificación y servicios de
apoyo (3), (véase la Fig. 7). Las terminales de GNL para la regasificación de cargas
base (“baseloading”) marítimas en los Estados Unidos continentales son las
siguientes (véase la Fig. 8, abajo): Elba Island, Georgia (El Paso Corporation);
Everett, Massachussets (Tractebel); Cove Point, Maryland (Dominion Energy) y
Lake Charles, Lousiana (Panhandle Energy, una empresa de la Southern Union
Company).
8 Cates, Rusty, International Gas Consulting, Inc., “LNG – Hedging Your Bets,” LNG: Economics & Technology Conference, Enero 2003.
Fuente: BP LNG. Nótese que el tipo de proceso de regasificación y requisitos
correspondiente para el agua pueden variar.El Apéndice 2 contiene los detalles.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 28 –
Fig. 8. Instalaciones de Recepción de Cargas Base (“Baseloading”) y
Regasificación en los Estados Unidos
En lo concerniente al incremento de los suministros de gas natural más allá de la
base crítica de la producción doméstica, los componentes claves son las terminales
de recepción del “baseload” e instalaciones de regasificación y licuefacción en la
fuente de suministro internacional. De acuerdo a LNGOneWorld, en septiembre del
2003 había 145 buques de GNL en existencia, y se han ordenado 56 nuevos
buques9. Cerca del 20 por ciento de la flota tiene menos de cinco años, y los
nuevos buques de GNL se están diseñando con capacidad para transportar de entre
125,000 y 150,000 metros cúbicos (m3) de GNL10, o sea de aproximadamente 2.8-
3.1 billones de pies cúbicos estándar de gas natural. Varios astilleros han estado
diseñando buques de GNL más grandes con capacidad superior a los 200,000 m3.
El uso de buques más grandes que permitan avances económicos en la cadena de
valor de GNL y faciliten una base de suministro más amplia. El tamaño de los
barcos es un factor crítico para poder determinar los diseños nuevos de los
9 LNGOneWorld: http://www.lngoneworld.com/LNGV1.nsf/Members/Index.html. 10 Generalmente, el tamaño de un buque del GNL se designa en metros cúbicos de capacidad líquida.
Source: CMS
Everett, MACurrent Sendout:
(MMcf/d
) 715Storage:(Bcf) 3.5
Cove Point LNG, DominionCove Point, MD
Current
Expanded Sendout:
(MMcf/d
) 750 1,000Storage:(Bcf) 5.0 7.8
Elba Island, El PasoSavannah GA
Current
Expanded Sendout:
(MMcf/d
) 446 806Storage:(Bcf) 4.0 7.3
Panhandle Energy LNG Lake Charles, LA
Current
Expanded Sendout :
( MMcf/d
) 630 1,200 Storage: ( Bcf) 6.3 9.3
Summary Total Existing U.S. Regasification
Current
Expanded Sendout :
( MMcf/d
) 2,541 3,006 Storage: ( Bcf) 18.8 24.4
Source: CMS Fuente: CMS
Distrigas , TractebelEverett, MA
Actual :
(MMcf/d
) 715Storage:(Bcf) 3.5
Distrigas , TractebelEverett, MA
Enviados:(MMcf/d
) 715Storage:(Bcf) 3.5
Cove Point LNG, DominionCove Point, MD
Expansión Sendout:
(MMcf/d
) 750 1,000Almacenados:(Bcf) 5.0 7.8
Cove Point LNG, DominionCove Point, MD
Actual
Exp :
(MMcf/d
) 750 1,000:(Bcf) 5.0 7.8
Elba Island, El PasoSavannah GA
Current
Expansión Sendout:
(MMcf/d ) 446 806
Storage:(Bcf) 4.0 7.3
Elba Island, El PasoSavannah GA
Exp :
(MMcf/d ) 446 806
Stora:(Bcf) 4.0 7.3
Panhandle Energy LNG Lake Charles, LA
Actual
Expansión Enviados :
(MMcf/d
) 630 1,200 Almacenados: (Bcf)
6.3 9.3
:( MMcf/d ) 630 1,200 : ( Bcf ) 6.3 9.3
Resúmen Total Regasificadoas Existentes. Actua
l Expansión Enviados :
( MMcf/d
) 2,541 3,006 Almacenados: ( Bcf ) 18.8 24.4
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 29 –
terminales receptores de “baseloading”, así como para la expansión de las
instalaciones existentes. Un buque típico mide aproximadamente 900 pies de largo
por 150 pies de ancho con corriente de 38 pies. Los buques de GNL pueden emitir
menos contaminantes que otros buques de transporte porque usan el gas natural
como combustible, pero también pueden sustituirlo o suplementarlo con “fuel oil”
como fuente de propulsión adicional.
En los Estados Unidos, los sistemas de GNL incluyen un gran número de
instalaciones satélite de almacenamiento (véase la Fig. 9), mismas que permiten
que el gas natural esté cercano y se almacene en áreas de gran demanda hasta
que se necesite, y estas instalaciones también deben operarse bajo los sistemas de
seguridad. Las instalaciones satélites de GNL únicamente cuentan con equipo de
almacenamiento y regasificación, y no cuentan con unidades de licuefacción. Como
satélites, algunas de estas unidades llevan a cabo responsabilidades de
“peakshaving”, mientras que otras se dedican a los sistemas de transferencia
vehicular del combustible. El GNL normalmente se envía por camión desde las
terminales marítimas o instalaciones de “peakshaving” hasta las instalaciones
satélite.
Fig. 9. Instalación Satélite de Almacenamiento, Fig. 10. Un camión de GNL
Fuente: CH·IV International
Fuente: CH·IV International
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 30 –
Existen aproximadamente 240 instalaciones de GNL en el mundo, y los Estados
Unidos cuenta con el mayor número, o sea 113 instalaciones activas. En el país, el
gas natural se licua y almacena en cerca de 58 instalaciones en 25 estados,
incluyendo 96 instalaciones que están conectadas a la red de ductos de gas natural.
Tan sólo el estado de Massachusetts cuenta con 14 instalaciones satélite , o sea el
40 por ciento de todas las instalaciones satélite en los Estados Unidos, y el estado
de New Jersey está en segundo lugar con 5 instalaciones satélite de GNL.
Fig. 11. Capacidad de Almacenamiento de GNL en los Estados Unidos
Fig. 12. Capacidad Almacenada de Entrega en los Estados Unidos por Región
De acuerdo con la U.S.
Energy Information
Administration (EIA)11 a
mediados del 2001 la
capacidad estimada total
de almacenamiento de
GNL en 48 estados de la
11 U.S. EIA: U.S. Markets and Uses, Enero 2003.
2%
18%
80%
Marine Export Terminal (2.3bcf)
Marine Import Terminal (18.8bcf)
LNG Peakshaving and SatelliteStorage (86 bcf)
Source: EIA
New England1,210 Mmcf/D
MiddleAtlantic1,840 Mmcf/D
SouthAtlantic1,375 Mmcf/D
EastSouthCentral425 Mmcf/D
East NorthCentral
920 Mmcf/D
West SouthCentralNone
West NorthCentral750 Mmcf/D
Pacific440 Mmcf/D
CaliforniaNone
Mountain 1190 Mmcf/D
Mountain 2None
Source: IGC
New England1,210 Mmcf/D
MiddleAtlantic1,840 Mmcf/D
SouthAtlantic1,375 Mmcf/D
EastSouthCentral425 Mmcf/D
East NorthCentral
920 Mmcf/D
West SouthCentralNone
West NorthCentral750 Mmcf/D
Pacific440 Mmcf/D
CaliforniaNone
Mountain 1190 Mmcf/D
Mountain 2None
Source: IGC
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 31 –
unión americana era de 86,000 millones de pies cúbicos. El GNL para
“peakshaving” y el que se almacena en instalaciones satélite representan el 80 por
ciento de la capacidad de almacenamiento de GNL en los Estados Unidos (véase la
Fig. 11), mismo que representa sólo el dos por ciento de la capacidad de
almacenamiento total de gas natural en dichos 48 estados. Por ejemplo, además
del “peakshaving” y el GNL almacenado, la producción doméstica de gas natural se
almacena en cavernas subterráneas o en campos de gas natural agotados, y juntos
representan la proporción principal de la capacidad de almacenamiento de gas
natural. A pesar de que “peakshaving” representa un bajo porcentaje de la
capacidad total de almacenamiento, la capacidad de entrega de las instalaciones,
las convierte en una fuente importante de combustible durante las épocas frías del
invierno. Las instalaciones de GNL pueden entregar hasta aproximadamente
11,000 millones de pies cúbicos diarios, lo que equivale al 14% del suministro de
gas que puede entregarse desde los sitios de almacenamiento subterráneos.
Sistemas de Seguridad Aplicados a la Cadena de Valor de GNL
No es la intención de este documento tratar los riesgos y peligros asociados con las
actividades de exploración y producción, el procesamiento de gas natural o la
seguridad y protección asociadas con los ductos de gas natural o los sistemas
locales de distribución de gas. Los Estados Unidos y otros países mantienen
políticas y reglamentos en materia de salud, seguridad y medio ambiente (HSE por
sus siglas en inglés) que se aplican a todas estas actividades, así como políticas,
reglamentos y normas industriales exclusivamente enfocadas a necesidades y
peligros específicos. Se han desarrollado las mejores prácticas industriales en torno
a estas actividades en todo el mundo, y éstas se incluyen más rigurosamente en los
marcos contractuales y regulatorios para establecer los sistemas de seguridad en
las operaciones industriales. Las características específicas de seguridad y
protección contenidas en la cadena de valor de GNL en relación con los cuatro
elementos de contención primaria, contención secundaria, sistemas de seguridad y
distancia de separación se detallan a continuación y siguen el esquema mostrado
en la Fig. 2 que muestra las múltiples capas de protección.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 32 –
CONTENCIÓN PRIMARA Las normas y reglas internacionales definen la contención con respecto al tipo de
estructuras y tecnologías que se emplean. En este documento utilizamos el
término contención para denominar almacenamiento seguro y aislamiento de GNL.
El uso adecuado de GNL, o cualquier sustancia criogénica, requiere la comprensión
del comportamiento de los materiales bajo temperaturas criogénicas. Por ejemplo,
bajo temperaturas extremadamente bajas, el acero ordinario pierde ductilidad y se
hace quebradizo. La elección del material empleado en los tanques, ductos y otros
equipos que entran en contacto con el GNL es un factor crítico. Resulta costoso el
uso de aceros de alto contenido de níquel, aluminio y aceros inoxidables, pero son
necesarios para prevenir la rigidez y fallas en el material. Aceros mezclados
compuestos de 9 por ciento de níquel y acero inoxidable, se emplean para el tanque
interior, y para otras aplicaciones relacionadas con el GNL.
Fig. 13. Diseño Conceptual de los Tanques de Almacenamiento
Varias carácterísticas
de los diseños de
ingeniería
proporcionan
seguridad a los
tanques de
almacenamiento de
GNL (véase la Fig.
13). El GNL
típicamente se
almacena bajo
presión atmosférica
en tanques de doble
pared. El tanque de
almacenamiento es un tanque dentro de otro tanque con aislantes entre las
paredes de ambos tanques. En los tanques de contención sencilla, el tanque
Source: Shell
(where required by code) (where required by code)
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 33 –
exterior se compone generalmente de acero ordinario que no ofrece protección en
casos de fallas al tanque interno, únicamente mantiene al aislante en su lugar. El
tanque interno que hace contacto con el GNL líquido se elabora de materiales
adecuados para el servicio criogénico, y cuenta con un fondo metálico plano y una
pared cilíndrica de metal elaborados con materiales apropiados para temperaturas
criogénicas (normalmente con el nueve por ciento de acero de níquel). También se
han utilizado el concreto y aluminio reforzados para construir los tanques internos.
El fondo del tanque interno descansa sobre material aislante rígido, como el vidrio
espumoso. La estructura del tanque debe soportar la carga hidrostática de GNL, y
la cabeza hidrostática determina el espesor de las paredes laterales del tanque
interno. Los tanques tienen una capa de aislante con una cubierta suspendida y
bajo un techo externo en forma de cupula con barrera de vapor y una pared
externa (frecuentemente elaborado de acero ordinario). Todos los diseños nuevos
incluyen tuberias instaladas en el techo del tanque para evitar que el contenido
completo del tanque se escape.
Fig. 14. Tanques de Contención Sencilla
El tanque de contención sencilla (Fig. 14,
izq.) es un sistema de contención
compuesto por un tanque interno y otro
externo. En cuanto al almacenamiento del
producto, el diseño de ingeniería requiere
que únicamente el tanque interno llene los
requisitos de ductilidad a temperaturas
bajas. Compuesto por un tanque de contención sencilla, el contenedor sirve
principalmente para sujetar al aislante y retener el vapor, ya que no fue diseñado
para contener derrames de GNL provenientes del tanque interno. Los tanques de
almacenamiento también pueden ser de contención doble o completa, como se
describe en la siguiente sección sobre Contención Secundaria. En los casos de
contención doble o completa, el tanque exterior se emplea para contener el
volumen total del tanque interior cuando ocurra una falla del mismo.
Fuente: Williams
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 34 –
El diseño de ingeniería en materia de seguridad también se aplica a los buques de
GNL. El sistema de contención a bordo almacena el GNL bajo presión atmosférica
(para evitar que el aire entre al tanque) y a -256˚F (-160˚). Los sistemas de
contención actuales para buques de GNL reflejan uno de tres diseños, que hasta
junio del 2003 son:
• Diseño esférico (Moss) que representa el
52 por ciento de los buques existentes,
• Diseño de membrana que representa
aproximadamente el 46 por ciento, y
• Diseño de prisma con estructura de auto
sostén que representa aproximadamente el
2 por ciento.
Fig. 15. Tanque Esférico
Los buques de tanque esférico son los más comúnmente identificados como buques
de GNL debido a que las cubiertas de dichos tanques son visibles (véase la Fig. 15).
Sin embargo, muchos de los buques bajo construcción actualmente son los de tipo
membrana. Los buques de membrana y los de prisma se parecen más a los buques
de petróleo en los cuales la estructura de los tanques son menos visibles.
Fig. 16. GNL Lagos – Buque de GNL del Tipo Membrana
Fuente: CMS
Fuente: NLNG
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 35 –
Los sistemas de contención de los buques de GNL de tipo membrana (véase la Fig.
16) se componen de un contenedor primario, uno secundario y mayor cantidad de
aislante.
El contenedor primario es la contención principal de la carga. Su construcción
puede ser de acero inoxidable, “invar.” (36 por ciento de acero de níquel). Los
materiales más comúnmente usados como aislantes de la carga incluyen el
poliuretano, la espuma del cloruro de polivinilo y “perlite”. El espacio de
aislamiento se carga con nitrógeno. Debido a que el nitrógeno no reacciona con
otros gases o materiales, aún un derrame menor puede ser detectado
monitoreando la presencia del metano en el espacio de aislamiento cargado con
nitrógeno.
CONTENCIÓN SECUNDARIA
La contención secundaria proporciona una mayor protección a la contención
primaria, tanto en los tanques de almacenamiento en terminales receptoras y de
regasificación como en los buques de GNL. Un dique, berma o represa de dique
normalmente rodea al tanque de contención sencilla en tierra para poder contener
cualquier derrame en el caso improbable de que ocurriera alguna falla en el
tanque12. Este sistema permite el control y aislamiento de cualquier derrame de
GNL. Los diques fueron diseñados para contener del 100 al 110 por ciento del
volumen del tanque, y son lo suficientemente altos para permitir que la trayectoria
de un derrame en el nivel superior del tanque no sobrepase el borde del dique. La
mayoría de los tanques existentes en las instalaciones de “peakshaving” y las de
importación marítima en los Estados Unidos son de contención sencilla, y se
proporciona la contención secundaria por medio de represas.
12 British Standards Institution (BSI) BS 7777: 1993 Parts 1: http://www.hse.gov.uk/hid/land/comah/level3/5C39A0F.HTM.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 36 –
Fig. 17. Tanques de Contención Doble
Un tanque de contención doble
(ilustrado en la Fig. 17) se diseña y
construye con el fin de que, tanto el
tanque interior como el tanque exterior
tengan capacidad independiente para
contener el líquido refrigerado. El
tanque interior contiene el GNL bajo
condiciones normales de operación,
mientras que el tanque o pared exterior
sirve para contener cualquier derrame de GNL proveniente del tanque interior, así
como el gas vaporizado13. La mayoría de los tanques de almacenamiento
construidos recientemente alrededor del mundo fueron diseñados como tanques de
doble contención o de contención completa.
Fig. 18. Tanques de Contención
Completa
Los tanques de contención completa
son similares a los tanques de
contención doble, y fueron diseñados y
construidos para que, tanto el tanque
interior como el exterior tuvieran
capacidad para contener el GNL almacenado. El tanque interno contiene el GNL
bajo condiciones normales de operación. El tanque o pared exterior, con
aproximadamente tres pies de espesor de concreto, queda de uno a dos metros de
distancia del tanque interno. El tanque externo apoya el techo exterior y tiene
como objeto la contención de GNL14. Los tanques fueron diseñados con apego a los
13 British Standards Institution 8BSI) BS 7777: 1993 Parts 1: http://www.hse.gov.uk/hid/land/comah/level3/5C39AOF.HTM 14 British Standards Institution (BSI) BS 7777: 1993 Parts 1: http://www.hse.gov.uk/hid/land/comah/level3/5C39AOF.HTM
Fuente: ALNG
Fuente: CH·IV International
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 37 –
códigos de GNL (EMMUA 14715, EN 1473). El tanque de contención completa es
menos susceptible a daños causados por fuerzas externas, y los que se construyen
con paredes y techos de concreto reforzado pueden encontrarse en el Japón, Corea,
Grecia, Turquía y Portugal (véase la Fig. 18). Cameron LNG, LLC ha propuesto un
sistema de tanques de contención completa para la terminal de GNL en Hackberry,
Louisiana.
El historial mundial de seguridad en cuanto a instalaciones de GNL en tierra
demuestra que la contención primaria de tanques de GNL es segura porque los
sistemas de contención secundaria de derrames instalados alrededor de todos los
tanques nunca han tenido que retener el líquido. Los operadores de GNL también
deben proporcionar diseño de sistemas mecánicos de contención contra derrames
de GNL.
Fig. 19. Sección de un Tanque Esférico de Diseño
Moss
Con respecto a los buques de GNL, el
reglamento sobre la segunda barrera
depende del tipo de construcción de los
tanques de almacenamiento como puede ser
un mecanismo completo de contención
secundaria para buques de diseño de
membrana, lo que equivaldría a una barrera
primaria. En el caso de los buques con tanques independientes, tal como los
sistemas de diseño esférico o de estructura prismática, la barrera secundaria es una
barrera guardafangos (“splash barriers”) con un escurridero (“drip pan”) en su
fondo en donde el líquido acumulado es evaporado (véase la Fig. 19). Los
materiales usados para construir una barrera secundaria incluyen el aluminio, hoja
de acero inoxidable, acero inoxidable e “invar.”.
15 U.K. Engineering Equipment and Materials Users Association (EEMUA), 1986, http://www.hse.gov.uk/hid/land/comah/level3/5C85DD9.HTM
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 38 –
SISTEMAS DE SEGURIDAD Todas las instalaciones de GNL son diseñadas para cumplir con los requerimientos
de contención de derrames. Cuentan con formidables sistemas de seguridad
capaces de detectar derrames de GNL por medio de un número de detectores de
gas (para el metano), detectores ultravioleta o infrarrojo de incendio, detectores de
humo o productos de combustión, detectores de temperaturas bajas y otros
detectores que miden los niveles de GNL y las presiones de su vapor. Los sistemas
de televisión de circuito cerrado vigilan todos los sitios críticos de las instalaciones
de GNL. Los sistemas de paro en emergencias se activan al detectar un derrame o
vapor de gas. Aunque existen diferentes tipos de diseños para las instalaciones de
GNL, los sistemas son generalmente similares en cuanto a la salud, seguridad y
medio ambiente (HSE por sus siglas en inglés). Varios códigos y normas (véase la
sección de Normas y Reglamentos de la Industria) aseguran que el riesgo de un
derrame y el volumen del mismo sea mínimo.
Los ductos de transferencia de GNL fueron diseñados para evitar las emisiones. No
obstante, de ocurrir una falla en algún segmento del ducto dentro de la instalación
de GNL podría haber un derrame o fuga de vapor de gas. Son improbables los
derrames de GNL en un ducto de transferencia debido a que existen requisitos de
diseño para dicho equipo, tal como el uso apropiado de los materiales de
construcción, el uso mínimo de rebordes atornillados y las pruebas rigurosas a los
ductos de GNL. Los detectores de gas e incendio activan alarmas y sistemas de
espuma en toda la instalación, lo que asegura la rápida dispersión o contención de
los vapores de gas o de cualquier riesgo de incendio.
Los censores de detección de incendios activan una alarma, y el proceso de paro
comienza de inmediato, dispersando espuma química seca y/o agua desde los
sistemas de combate al incendio. De existir una fuente de ignición, se crea una
laguna de fuego en el punto de liberación de GNL líquido. Cuando el vapor de GNL
se quema despide muy poco humo y se evapora rápidamente a consecuencia de las
flamas y el calor del entorno. Si el derrame de GNL no prende fuego por un
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 39 –
tiempo, entonces se puede formar una nube de vapor, misma que al prenderse
regresa a su fuente. La velocidad de la quema depende de ciertas condiciones,
como el volumen de la liberación y las condiciones climatológicas.
Los buques de GNL cuentan con diseños especiales de doble casco, y este diseño
proporciona protección óptima para guardar la integridad de la carga en casos de
colisión o encallamiento, y también cuentan con un lastre aparte. Además del
diseño del casco, los buques de GNL están previstos con equipo de seguridad que
facilita el manejo del buque, así como el manejo del sistema de carga. Las
características del equipo de seguridad para el manejo del buque incluyen sistemas
sofisticados de radar y posicionamiento que permiten que la tripulación supervise la
posición del buque, el tráfico y los riesgos próximos al buque. El sistema global de
socorro marítimo automáticamente transmite señales cuando ocurre una
emergencia a bordo que requiera de asistencia externa. Las características de
seguridad del sistema de carga incluyen un paquete de instrumentación para parar
el sistema con seguridad cuando éste opere fuera de los parámetros
predeterminados. Asimismo, los buques poseen sistemas de detección de gas e
incendios y sistemas para purgar el nitrógeno. De ocurrir un incendio a bordo de
un buque, dos válvulas de escape de seguridad (cada una diseñada al 100 por
ciento de capacidad) están instaladas para liberar el vapor hacia la atmósfera sin
aumentarla presión del tanque.
Los buques de GNL utilizan medidores de velocidad de acercamiento al atracadero,
asegurando así que no se exceda la velocidad de impacto prescrita para las
defensas de los atracaderos, y cuando se encuentran atracados, una línea
automática de atraque proporciona líneas individuales de carga que guardan la
seguridad durante ese proceso. Al conectarse con el sistema en tierra, los sistemas
de instrumentos y de transferencia de GNL de costa a buque actúan como un solo
sistema, permitiendo paros de emergencia del sistema completo desde el buque y
desde la costa.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 40 –
Los buques y las instalaciones de GNL son previstos con sistemas de seguridad
redundantes, por ejemplo los sistemas de Paro de Emergencia (ESD por sus siglas
en inglés). Un sistema de seguridad redundante detiene las operaciones de
descarga cuando el buque o la instalación de descarga no se conducen dentro de
los parámetros del diseño.
DISTANCIA DE SEPARACIÓN En los Estados Unidos, los reguladores vigilan las áreas de retención o la distancia
de separación de los almacenes de GNL y demás instalaciones. Las normas
federales de seguridad para instalaciones de GNL se pueden encontrar en el “U.S.
Code of Federal Regulations” (CFR) 49, Sección 19316. Las áreas de retención son
importantes para proteger las áreas vecinas de la improbable liberación de GNL o
de ocurrir un incendio en las instalaciones de GNL. Asimismo, las regulaciones
especifican que cada contenedor y sistema de transferencia de GNL debe contar con
una zona de retención de radiación térmica que esté alejada del área de la
represa17. Cada contenedor o tanque de GNL debe quedar dentro de un dique
secundario o área de represa. Con el fin de ofrecer protección a la población y a la
propiedad, las zonas de retención de la radiación térmica deben ser lo
suficientemente grandes para que el calor producido por un incendio de GNL no
exceda un límite específico. Las áreas de retención de la radiación térmica deben
ser propiedad de, o controladas por, el operador de la instalación de GNL.
Asimismo, el código especifica la forma en que se debe calcular la distancia de la
radiación térmica en cada instalación de GNL, debiéndose utilizar el modelo
computarizado del “Gas Research Institue” (GRI) o un modelo similar y, sujeto a
otros detalles previstos en el reglamento. Se deben aplicar la velocidad del viento,
la temperatura del medio ambiente y la humedad relativa para poder calcular las
distancias máximas de retención permitidas.
16 49 cfr Part 193: http://cfr.law.cornell.edu/cfr/cfr.php?title=49&type=part&value=193. 17 El término “represa” se utiliza en la industria del GNL para identificar un diseño de control de derrames que contenga y dirija el líquido en el caso de un derrame. Los diques de tierra o de concreto pueden actuar como represas alrededor del contenedor del GNL.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 41 –
De forma similar a lo previsto en cuanto a la protección de la radiación térmica, el
reglamento federal 49, del CFR, Sección 193 de los Estados Unidos especifica que
cada contenedor y sistema de transferencia de GNL debe contar con una zona de
retención que rodee la instalación para atrapar la dispersión de vapores inflamables
y que sea propiedad de o controlada por el operador de la instalación. Dicha zona
de retención debe ser lo suficientemente grande para abarcar aquella parte de la
nube de vapor que podría ser inflamable. El código especifica la forma de calcular
la distancia de dispersión de los vapores inflamables en cada instalación de GNL.
Con el propósito de verificar la mezcla irregular de la nube de vapor, el reglamento
designa la zona de peligro de la nube de vapor como cualquier área en la que una
concentración promedio de gas en el aire sea igual o mayor al 2.5 por ciento (la
media del límite bajo de inflamabilidad del metano). Lo anterior proporciona un
margen de seguridad para verificar la mezcla irregular. Además, el reglamento
establece otros parámetros que incluyen las condiciones de dispersión que se deben
utilizar para calcular las distancias de la misma. Los modelos computarizados se
utilizan para calcular las distancias de dispersión. En los términos del reglamento y
con el fin de prevenir la exposición al incendio o a la radiación térmica, las
distancias de protección deben ser específicas para cada área.
Las zonas de seguridad son diferentes para los buques en tránsito que para los
buques en puerto. En base a factores de riesgo específicos para cada terminal, las
zonas de seguridad son establecidas por el “U.S. Coast Guard” (USCG) y el capitán
del puerto. Existen dos motivos por establecer zonas de seguridad para los buques
de GNL: minimizar los riesgos de colisión mientras el buque está en tránsito y
proteger a las poblaciones vecinas y al personal de los riesgos de ignición en el
atracadero. En los Estados Unidos, las zonas de seguridad que rodean a los buques
de GNL se comenzaron a construir en 1971 en la Terminal Everett del muelle de
Boston. Las zonas de seguridad se establecen en base a circunstancias específicas,
incluyendo los requerimientos de navegación en áreas definidas.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 42 –
Fig. 20. Zona de Seguridad en Cove Point
En algunos puertos, la
USCG puede ordenar que
una escolta de
remolcadores y zonas de
seguridad especificas
rodeen los buques de GNL
cuando éstos van en
camino a un terminal
receptor en los Estados
Unidos. La intención de la
USCG es la de minimizar
las interrupciones en el
tráfico marítimo y
garantizar la seguridad de las operaciones. Los remolcadores asisten en el atraque
seguro de los buques de GNL. La Fig. 20 muestra una zona de seguridad que rodea
un buque tanque de GNL en la terminal de Cove Point.
NORMAS INDUSTRIALES/APEGO AL REGLAMENTO En los Estados Unidos varias agencias regulatorias gobiernan a la industria de GNL.
El “U.S. Department of Energy-Office of Fossil Energy”18 (DOE) coordina a las
agencias federales que regulan el GNL. El “U.S. Federal Energy Regulatory
Comisión” (FERC)19 es responsable por otorgar permisos para las terminales
receptoras de GNL en tierra, y garantizan apego a los sistemas de seguridad por
medio de inspecciones y otras formas de vigilancia. La USCG es responsable por la
seguridad de todas las operaciones marítimas en terminales receptoras de GNL, así
como de los buques tanque de GNL en aguas estadounidenses.
18 U.S. Department of Energy – Office of Fossil Energy: http://www.fe.doe.gov/. 19 U.S. Federal Energy Regulatory Commission (FERC): HTTP://www.ferc.fed.us/.
Source: Williams
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 43 –
La “Deep Water Ports Act” (DWPA) le otorga a la USCG jurisdicción sobre las
terminales receptoras de GNL en aguas federales y para toda operación marítima
correspondiente a las terminales receptoras mar adentro que su utilizan como
puertos en aguas profundas20. El U.S. Department of Transportation (DOT)21 regula
las terminales receptoras mar afuera y sus operaciones, mientras que el U.S.
Environmental Protection Agency (EPA)22 y las agencias estatales establecen las
normas de la industria de GNL en materia de aire y agua. Otras agencias federales
de los Estados Unidos que participan en la seguridad y protección del medio
ambiente incluyen el Fish and Wildlife Service23, Army Corps of Engineers24 para
instalaciones costales, el Minerals Management Service25 para actividades mar
afuera, la Nacional Oceanic and Atmospheric Administration26 para actividades
cercanas a los santuarios marinos, y el Department of Labor Occupational Safety &
Health Administration (OSHA)27 que protege los lugares de trabajo. Dichas
agencias, así como el DOT, USCG y FERC tienen jurisdicción en cuanto a actividades
comparables en industrias que no sean la industria de GNL.
Asimismo, las agencies estatales, locales y municipales juegan un rol importante en
la vigilancia de la seguridad ambiental y en la construcción y operación de
instalaciones de la industria de GNL. Las agencias locales también proporcionan
apoyo para responder a emergencias que las instalaciones de GNL no puedan
proporcionar. El Apéndice 4 discute más detalladamente el rol de las agencias que
vigilan el marco regulatorio de la industria de GNL.
Las jurisdicciones federales, estatales y locales imponen e implementan numerosos
códigos, reglas, reglamentos y normas ambientales en las instalaciones de GNL que
han sido diseñados para prevenir o mitigar el impacto de los derrames por medio
20 U.S. Coast Guard (USCG): http://www.uscg.mil/uscg.shtm. 21 U.S. Department of Transportation (DOT): http://www.dot.gov/. 22 U.S. Environmental Protection Agency (EPA): http://www.epa.gov/. 23 U.S. Fish and Wildlife Service: http://www.fws.gov/. 24 U.S. Army Corps of Engineers: http://www.usace.army.mil/. 25 U.S. Minerals Management Service: http://www.mms.gov/. 26 U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration: http://www.noaa.gov/ 27 U.S. Department of Labor Occupational Safety & Health Administration (OSHA): http://www.osha.gov
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 44 –
de la minimización del volumen del derrame, la contención de cualquier derrame y
la construcción de barreras entre los derrames potenciales y las áreas vecinas que
en resumen, no sólo reflejan pero establecen los cuatro sistemas de seguridad y
protección con respecto al GNL.
Con la participación de la industria y tomando en cuenta las mejores prácticas de la
industria internacional, la propia industria también crea sus códigos, reglas,
reglamentos y normas ambientales. De esta forma, las políticas y la normatividad
en cuanto a seguridad y protección pueden reflejar las tecnologías y prácticas
operativas de punta basadas en el historial y los estudios, pruebas y diseños que
han resultado de la investigación y el desarrollo. En los Estados Unidos, el
reglamento federal aparece en el Code of Federal Regulations (CFR)28. Los
siguientes reglamentos y normas/códigos proporcionan guías para el diseño,
construcción y operación de las instalaciones de GNL. Consulte el Apéndice 3 para
mayor detalle.
• 49CFR Sección 193 Liquefied Natural Gas Facilities: Federal Safety Standards
(Instalaciones de Gas Natural Licuado: Normas Federales de Seguridad)
• 33CFR Section 127 Waterfront Facilities Handling Liquefied Natural Gas and
Liquefied Hazardous Gas
• NFPA 59A Standard for the Production, Storage, and Handling of Liquefied
Natural Gas (LNG)29
• NFPA 57 Standard for Liquefied Natural Gas (LNG) Vehicular Fuel Systems
• API 620 Design and Construction of Large, Welded Low Pressure Storage Tanks
La cadena de valor de GNL a nivel mundial no pudo haberse desarrollado sin la
evolución de las normas internacionales que rigen las operaciones de GNL en los
sitios en donde existen dichas operaciones. Debido a que en los últimos años el
uso de GNL se ha desarrollado más rápidamente afuera de los Estados Unidos, las
28 U.S. Code of Federal Regulations: http://www.access.gpo.gov/nara/cfr/index.html. 29 The National Fire Protection Association (NFPA): http//www.nfpa.org/. Por conducto de un comité del American Gas Association, la NFPA comenzó a desarrollar el NFPA 59A mismo que se adoptó en 1967.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 45 –
actividades de investigación y desarrollo, diseño y pruebas han surgido en otros
países. Los países que dependen ampliamente en el GNL para proporcionar sus
necesidades energéticas, como el Japón, Corea del Sur y algunos países europeos o
los países que cuentan con una gran producción de GNL como Australia, han tenido
que invertir sustancialmente en la elaboración de políticas y reglamentos que
aportan confiabilidad y establecen sistemas de seguridad para la industria. Las
normas europeas incluyen las siguientes:
• EN 1473 – La Norma Europea EN 1473 Installation and equipment for Liquefied
Natural Gas - Design of onshore installations surgió de los British Standards, BS
777730 en 1996.
• EN 1160 – Installation and equipment for Liquefied Natural Gas – General
Characteristics of Liquefied Natural Gas
• EEMUA 14731 - Recommendations for the design and construction of refrigerated
liquefied gas storage tanks.
Las reglas y normas internacionales también proporcionan vigilancia de los buques
de GNL. Además, dentro de los Estados Unidos, la USCG y otras agencias
implementan varios reglamentos para proteger al público y a los buques. Algunos
de estos reglamentos sólo se aplican a las operaciones marítimas de los buques de
GNL. (La USCG tiene una extensa experiencia con operaciones marítimas en lo
relacionado con la amplia variedad de combustibles energéticos, químicos y demás
materiales que presentan una diversidad de riesgos y daños potenciales, así como
el uso de botes con fines de recreación.)
• 33 CFR 160.101 Ports and Waterways Safety: Control of Vessel and Facility
Operations (Seguridad en los Puertos y Riberas: el Control de Buques y la
Operación de Instalaciones).
30 U.K. Engineering Equipment and Material Users Association (EEMUA) http://www.hse.gov.uk/hid/land/comah/level3/5C85DD9.HTM, 1986 31 U.K. Engineering Equipment and Materials Users Association (EEMUA)(cont. pg. 46) http://www.hse.gov.uk/hid/land/comah/level3/5C85DD9.HTM, 1986
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 46 –
• 33 CFR 165.20 Regulated Navigation áreas and Limited Access áreas: Safety
zones (Áreas de Navegación Reguladas y Áreas de Acceso Restringido: las Zonas
de Seguridad).
• 33 CFR 165.30 Regulated Navigation áreas and Limited Access Area: Security
Zones (Áreas de Navegación Reguladas y Áreas de Acceso Restringido: las
Zonas de Seguridad).
Con respecto a las normas ambientales, todas las instalaciones de GNL están
sujetas a los reglamentos en materia de aire, agua y otras protecciones a la salud y
el medio ambiente. Las propuestas para nuevas instalaciones de GNL deben
incorporar estudios ambientales que ayuden a determinar el impacto general de la
instalación y sus operaciones.
Antes de poder implementarse cualquier proyecto de GNL, deben llevarse a cabo
varios estudios, incluyendo:
• análisis de los requerimientos del sitio;
• encuestas sobre el uso del suelo y análisis de impacto ambiental;
• proceso de diseño de la instalación;
• evaluaciones de los impedimentos operacionales y peligros asociados con la
instalación, la terminal y embarques de GNL, incluyendo la tolerancia a los
terremotos;
• compatibilidad de las instalaciones de GNL con el uso actual y proyectado de
las riberas y suelos vecinos;
• estudio de riesgos potenciales a las poblaciones vecinas del sitio; y
• estudio de los efectos potenciales de la construcción y sus operaciones en los
ecosistemas terrestres y acuáticos.
Dichos estudios requieren un análisis de las condiciones oceanográficas,
metereológicas y de navegación para poder determinar si el acceso de los buques
de GNL es factible, seguro y si afectaría la operación de una instalación
portuaria..
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 47 –
Debido a que una instalación de GNL nueva se considera como una nueva fuente
potencial de contaminación ambiental, requiere de autorización por parte de la
agencia regulatoria responsable por la vigilancia de la calidad del aire. Una vez que
se recibe dicha aprobación, el proyecto se observa con respecto al cumplimiento de
todas las reglas, reglamentos y normas de calidad. De existir nuevas emisiones, el
impacto al medio ambiente se compara con los niveles actuales de la calidad del
aire.
El aumento del consumo de GNL tiene un impacto positivo para el medio ambiente
que se refleja en el aumento insignificante de emisiones, por ejemplo en vehículos
o vaporizadores o en la generación de energía eléctrica. La demanda por el GNL
refleja la demanda por el gas natural. Comparado con otros combustibles fósiles, el
gas natural generalmente muestra menos emisiones de monóxido de carbono (CO),
óxidos del nitrato (NOx), compuestos volátiles orgánicos no provenientes del
metano (VOC), y partículas finas (menos de 2.5 micrones). Adicionalmente, el gas
natural despide menos emisiones de anhídrido carbónico (CO2) y de metales
pesados tóxicos32. Debido a que el proceso de licuefacción requiere la remoción de
toda impureza de gas natural que se produce, el GNL muestra menos emisiones al
ambiente que el gas natural que se produce. El contenido de sulfhídrico de GNL es
cerca de cero y por tanto, las emisiones del dióxido de azufre (SO2) son
inexistentes.
Existen fuentes secundarias de emisiones relacionadas con las instalaciones de
generación eléctrica en la planta de GNL (las cuales deben contar con permisos
separados), así como con los buques de GNL y otras embarcaciones marítimas (por
ejemplo, las dragas, buques de seguridad de la USCG y los remolcadores).
El GNL es una fuente de beneficios para el medio ambiente. Cuando se quema el
gas natural para generar energía, virtualmente se eliminan las emisiones del SO2, y
32 New York Energy Planning Board, Report on Issues Regarding the Existing New York Liquefied Natural Gas Moratorium, November 1998.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 48 –
las del CO2 se reducen de forma significativa en comparación con otros
combustibles como el carbón y aceite que se deben limpiar con los mismos
sistemas tecnológicos utilizados para remover el SO2 ó con estrategias de reducción
de carbón para remover el CO2.
En algunos países productores del petróleo como Nigeria, en donde existen pocas
alternativas para usar o disponer de gas natural asociado, mucho de gas se
convierte en GNL en vez de ser quemado, y esto reduce el impacto al medio
ambiente de la quema continua de grandes cantidades de gas natural. El objetivo
de la industria e instituciones como el Banco Mundial es el de terminar con la
quema, y las iniciativas relacionadas con este objetivo han contribuido a un
creciente interés en el uso de GNL como un recurso de gas natural valioso que
contribuye al desarrollo sustentable.
Las organizaciones del ramo participan en la coordinación entre la industria de GNL,
las agencias internacionales y las autoridades encargadas de establecer e
implementar las reglas y reglamentos impuestos a las instalaciones de GNL. La
“Internacional Maritime Organization” (IMO)33 ha desarrollado normas para la
construcción y operación de los buques. Las normas y códigos que gobiernan el
diseño, construcción y operación de ciertos buques, incluyendo los buques de GNL,
y una vez que se aprueban, son adoptados e incorporados a los reglamentos
correspondientes de cada país. En los Estados Unidos, la USCG ha incorporado a
sus reglamentos las normas y códigos aplicables del IMO para regular los buques
nacionales. Adicionalmente, cuando entran en puertos estadounidenses, la USCG
vigila el cumplimiento de dichos códigos por parte de los buques de GNL de todas
las nacionalidades.
Los códigos del Maritime Transportation Security Act (MTSA) del año 2000 y del
International Ship and Port Facility Security (ISPS) recomiendan medidas de
seguridad adicionales para el personal de los buques y las instalaciones portuarias,
33 International Maritime Organization (IMO): http://www.imo.org.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 49 –
así como para los requerimientos de operación. A partir del 1o. de Julio de 2004,
todo buque e instalación de GNL en el mundo deberá contar con un plan de
seguridad semejante a lo establecido por el IMO y la USCG. En junio del 2003, el
buque de GNL, Berger Boston (fletado a largo plazo por Tractebel LNG North
America) fue el primero en el mundo en recibir la nueva certificación del ISPS.
Las “Maritime Classification Societies” proporcionan los medios por los cuales los
operadores de embarcaciones de GNL pueden demostrar la implementación de
técnicas y normas claras y prácticas en cuanto a la protección de la vida, la
propiedad y el medio ambiente34. Estas sociedades clasificadoras establecen las
reglas para la construcción de los buques de GNL apegándose a las normas del IMO
como mínimo. A petición de los países, estas sociedades pueden certificar las
tecnologías y métodos de construcción ya probados, y han resultado ser útiles para
lograr la autorización necesaria para el desarrollo de las nuevas tecnologías que
primero se ponen a prueba y posteriormente se construyen. Algunas de las
sociedades clasificadoras de buques de GNL incluyen la American Bureau of
Shipping (ABS), Bureau Veritas (BV), Det Norske Veritas (DNV) y Lloyd’s Register
of Shipping (LR). Los reglamentos y normas de GNL se complementan entre sí ya
que se aplican al diseño, construcción y operación de las instalaciones de GNL
desarrollados en base a las mejores prácticas de ingeniería, además de incorporar
muchos años de experiencia operativa.
Conclusiones
Como se menciona en al documento, “Introducción al GNL”, el GNL ha sido
manejado por muchos años en base a sistemas de seguridad, y la industria ha
mantenido un historial de seguridad envidiable. La ingeniería, el diseño y las
medidas de seguridad se mejoran constantemente para garantizar la seguridad de
los buques e instalaciones de GNL.
34 Sember, W.J. ABS: Development of Guidelines for Classification of Offshore LNG Terminals, GASTECH 2002, Qatar, Oct. 2002.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 50 –
En septiembre del 2003, la industria de GNL a nivel mundial contaba con 17
instalaciones de exportación (licuefacción), 40 terminales receptores
(regasificación) y 145 buques, y había manejando más de 110 millones de
toneladas métricas de GNL. El GNL ha sido transportado por vía marítima con
apego a los sistemas de seguridad durante más de 40 años. Durante ese tiempo se
han registrado más de 40,000 viajes de buques de GNL a lo largo de más de 60
millones de millas sin que se haya reportado ningún incidente con respecto a un
derrame de GNL en los puertos o en alta mar. Los buques de GNL frecuentemente
transitan en áreas de alta densidad de tráfico marítimo. Por ejemplo, en el año
2000 un cargamento de GNL entraba en la bahía de Tokio cada 20 horas en
promedio, mientras que un cargamento por semana entraba al muelle de Boston35.
En el Apéndice 5 se documentan los incidentes ocurridos en la industria de GNL, así
como el origen de algunas de las preocupaciones actuales de las cuales se debe
defender la industria, tal como el impacto de los terremotos en las instalaciones de
GNL.
En un estudio preparado por el New York Energy Planning Board para informar al
gobernador y la legislatura del estado de New York acerca de la posibilidad de
ampliar o modificar el moratorio de 1978 impuesto a la construcción de nuevas
instalaciones de GNL, uno de los resultados significativos del estudio fue: “el GNL,
debido a sus propiedades físicas y químicas, es tan seguro como otros combustibles
disponibles actualmente. Desde 1980 han habido sólo siete accidentes en
instalaciones o tanques marítimos en el mundo y cuatro accidentes relacionados
con vehículos en los Estados Unidos sin que se hayan reportado fatalidades, y esto
se compara favorablemente con el historial de seguridad de las instalaciones de
combustibles competitivos.”36 Como resultado de este reporte de investigación, en
1999 se decidió dejar vencer el moratorio en áreas fuera de la ciudad de Nueva
York.
35 Phil Bainbridge, VP BP Global LNG, LNG in North America and the Global Context, IELE /AIPN Meeting University of Houston, October 2002. 36 New York Energy Planning Board, Report on issues regarding the existing New York Liquefied Natural Gas Moratorium, November 1998.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 51 –
Las investigaciones del tipo llevado a cabo en New York en 1998 y el amplio cúmulo
de información y evidencia documentada en relación a los registros y prácticas de
seguridad de la industria de GNL apoyan nuestra conclusión en el sentido de que los
riesgos y peligros asociados con el GNL y las instalaciones industriales de GNL son
manejables. Asimismo, muestran que las prácticas de seguridad de la industria de
GNL contribuyen a la reducción potencial de los eventos catastróficos como los que
se podrían asociar con actos de terrorismo. En general, la seguridad de GNL se
encuentra en las propiedades del mismo, las tecnologías y prácticas de operación
desarrolladas en base al conocimiento de dichas propiedades, así como en los
requerimientos regulatorios.
Futuras publicaciones del CEE que se mencionan en este documento, así como el
“Guide to LNG in North America” (Guía de GNL en Norte América) le aportarán al
lector interesado mayor información acerca del desarrollo de los mercados de
energía y la seguridad asociada con su suministro; la industria de GNL y el
desarrollo de sus mercados. La pagina web del CEE,
http://www.beg.utexas.edu/energyecon/lng, proporciona los enlaces con la
industria, el gobierno y fuentes de información pública. Las empresas que cuentan
con operaciones de GNL mantienen oficinas de información pública, así como las
agencias encargadas de la vigilancia del reglamento y las políticas.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 52 –
Apéndice 1: Preguntas Frecuentes acerca del GNL37
¿Qué es el GNL?
El Gas Natural Licuado (GNL) es gas natural que se enfría hasta alcanzar un estado
líquido. Al enfriarse bajo presión atmosférica y una temperatura de
aproximadamente -256˚F, el gas se condensa y se convierte en un líquido. Para
licuar el gas natural se remueven las impurezas que pueden congelarse, tal como el
agua, el dióxido de carbón, el azufre y demás hidrocarburos pesados. El volumen
de este líquido ocupa cerca de 1/600 del volumen de gas natural en una estufa de
cocinar. El GNL tiene un peso cercano al 45 por ciento del peso del agua, y es
inodoro, incoloro, no corrosivo y no tóxico.
¿Cuál es la historia de GNL?
La licuefacción de gas natural data de principios del siglo 20. La primera máquina
de refrigeración por compresión se construyó en Munich en 1873. La primera
instalación de GNL se construyó en el estado de West Virginia en 1912 y comenzó
operaciones en 1917. La primera instalación comercial de licuefacción se construyó
en Cleveland, Ohio en 1941. En enero de 1959, el primer buque de GNL del
mundo, The Methane Pioneer, transportó una carga de GNL desde Lake Charles,
Louisiana hasta Canvey Island en el Reino Unido. Este era un buque de carga de la
segunda guerra mundial reconvertido con cinco tanques prismáticos de aluminio
con capacidad de 7000 barriles cada uno, apoyados por soportes de madera de
balsa y aislantes hechos de madera laminada y uretano. Este evento demostró que
37 Las fuentes de los materiales utilizados en esta sección incluyen: 1. Department of Energy, Alternative Fuels Data Center, http://www.afdc.doe.gov/altfuel/natural_gas .html 2. Applied LNG Technologies, http://www.altlngusa.com/ngf_Ing.htm 3. Australia LNG, http://www.australialng.com.au/. 4. BG Group, http://www.bg-group.com/group/LNG_2001.htm. 5. BP LNG, http://www.bping.com/. 6. CH-IV, http://www.ch-iv.com/Ing/ingfact.htm 7. Chive Fuels, http://www.Ing-cng.com/chivefuels/liquefiednaturalgas.htm 8. Crystal Energy, LLC, http://www.crystalenergyllc.com/index.html. 9. Dominion Cove Point, LNG, http://www.dom.com/about/gas-transmission/covepoint/faq.jsp. 10. El Paso, http://www.elpaso.com/business/LNG_FAQ.shtm 11. North Star Industries, http://northstarid.com/lngfaqs.html. 12. Ras Laffan Industrial City, http://www.gp.com.ga/raslaffan/ric.nsf/web/introlngfacts#. 13. Federal Energy Regulatory Commission (FERC), http://www.ferc.gov/for-citizens/Ing.asp.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 53 –
grandes cantidades de Gas Natural Licuado podían transportarse a través del mar
con seguridad. El GNL también se ha utilizado como combustible de vehículos desde
mediados de los 1960.
¿Cuáles son los componentes del GNL?
El componente principal del GNL es el metano (generalmente un mínimo del 90 por
ciento), sin embargo, también puede contener etano, propano e hidrocarburos más
pesados, así como cantidades pequeñas de nitrógeno, oxígeno, anhídrido carbónico,
compuestos de azufre y agua. El proceso de licuefacción que produce el GNL
remueve el oxígeno, anhídrido carbónico, los compuestos del azufre y el agua.
¿De dónde proviene el GNL?
El suministro de GNL proviene de áreas en donde se han descubierto grandes
yacimientos de gas, así como también de países productores de gas asociado a la
producción petrolera, tales como: Algeria, Trinidad, Nigeria, Indonesia, Qatar,
Omán, Malasia, Libia, Abu Dhabi, Brunei y Australia. El estado de Alaska también
produce GNL.
¿Puede ocasionar algún problema las diferencias entre el GNL importado y el gas estadounidense?
El GNL proveniente del extranjero a veces tiene un valor calorífico más alto que el
gas natural típico de los Estados Unidos. Sin embargo, los operadores de las
terminales de GNL miden los valores caloríficos y responden con un número de
técnicas, tal como la mezcla, dilución o la adición de un componente inerte que
asegura la compatibilidad con el gas estadounidense. El hecho de que el GNL
extranjero ha sido importado a Boston y Lake Charles por más de 25 años y
mezclado en la red de ductos de los Estados Unidos sin incidentes prueba que éste
no es un problema de seguridad importante.
¿Por qué se licua el gas natural?
La conversión de gas natural a líquido reduce su volumen aproximadamente en la
proporción de 600 a 1. La licuefacción de gas natural facilita su transporte en
buque tanque y permite que pueda almacenarse antes de ser regasificado y
entregado a los mercados.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 54 –
¿Cómo se licua el gas natural?
Un sistema de refrigeración licua el gas natural, enfriándolo a -256 grados
Fahrenheit (equivalentes a -160º Centígrados).
¿Cuántas instalaciones de GNL existen en los Estados Unidos?
Existen 113 instalaciones de GNL en operación en los Estados Unidos. El gas
natural se licua y almacena en cerca de 58 instalaciones en 25 estados, y 96
instalaciones de almacenamiento de GNL están conectadas a la red de ductos de
gas natural. El estado de Massachusetts cuenta con las 14 instalaciones satélites
más importantes, y representa aproximadamente el 40% de todas las instalaciones
satélite en los Estados Unidos. El estado de New Jersey ocupa el segundo lugar con
cinco instalaciones satélite de GNL, y algunas de ellas operan desde mediados de la
década de 1960.
¿Cómo se usa el GNL?
• El GNL se usa mundialmente tanto para aplicaciones ya establecidas o para
aplicaciones emergentes:
Comercio Mundial. El gas natural se licua y es transportado por buque desde
los yacimientos remotos hasta los mercados de Asia, Europa y Norte
América, en donde se usa principalmente como combustible en las
instalaciones generadoras de energía eléctrica. La creciente demanda por la
energía eléctrica en Asia ha causado que se incremente el uso de GNL en
cerca del 8 por ciento por año desde 1980, haciendo de éste uno de los
sectores energéticos de mayor crecimiento.
• Peakshaving (“Seasonal Gas Storage”). Cerca de 100 instalaciones de GNL,
denominadas instalaciones de “peakshaving”, se han construido en el mundo
para licuar y almacenar el gas natural durante los meses calurosos para su
posterior regasificación y transporte a través de los gasoductos locales
durante el invierno.
• Combustible alternativo al Diesel para Motores. Debido a que contiene sólo
un átomo de carbón y cuatro de hidrógeno por molécula, el metano es el
combustible fósil más limpio de todos los combustibles fósiles. En su forma
líquida, se puede almacenar más combustible a bordo de los vehículos que el
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 55 –
almacenado en forma de gas natural comprimido (GNC), de tal manera, que
es más apropiado para vehículos con alto consumo.
¿Cuáles son las ventajas del GNL?
• Utiliza 600 veces menos espacio de almacenamiento del que necesita el gas
natural a temperatura y presión ambiental, lo cual facilita su transporte y
almacenamiento en comparación con el gas natural. El GNL puede ser
almacenado en tanques de almacenamiento, especialmente diseñados, de
doble pared ubicados sobre y bajo tierra.
• Puede ser transportado a largas distancias en buques de GNL de doble casco
diseñados especialmente para que el GNL se mantenga frío durante su
transporte.
• Sustituye al diesel en camiones pesados, autobuses y locomotoras a gas
como una alternativa para reducir emisiones.
¿Cuáles son las desventajas de GNL?
• Las operaciones de GNL requieren de grandes inversiones de capital. Los
costos iniciales son considerables tanto para construir instalaciones de
licuefacción, adquisición de buques de diseño especial, como para la
construcción de las instalaciones de regasificación.
• El metano, componente principal de GNL, se considera un gas de invernadero
porque al derramarse se incrementan los niveles de carbón en la atmósfera.
¿Cuál es la diferencia entre el GNL, GNC, LGN, GLP y el GAL?
Es importante entender las diferencias que existen entre el Gas Natural Licuado
(GNL), El Gas Natural Comprimido (GNC), los Líquidos de gas Natural (LGN), Gas
Licuado del Petróleo (GLP), y el Gas convertido a Líquidos (GAL). La Fig. 21
muestra las diferencias en la composición típica de estos productos.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 56 –
Fig.21. Composición Típica de GNL, GNC, LGN, GLP, y el GAL
0 20 40 60 80 100
GAL
GLP
LGN
GNC
GNL
%
Metano
Etano
Propano
Butano
Pentano
Otros (Anhídrido Carbónico, Nitrogeno, C6+ Metanol, éter di-metílico (DME) ó destilados medios
El GNL está compuesto principalmente de metano. El proceso de licuefacción
requiere la remoción de componentes como el anhídrido carbónico, agua, butano
pentano y los componentes más pesados del gas natural. El GNC es el gas natural
que se presuriza y almacena en tanques similares a los tanques de soldadura bajo
presión que sobrepase los 3,600 libras por pulgadas cuadradas (psig).
Típicamente, el GNC tiene la misma composición que el gas natural que se
transporta. Los LGN (Líquidos del Gas Natural) son compuestos principalmente por
moléculas más pesadas que el metano, tal como el etano, propano y butano. El
GLP (Gas licuado del petróleo) es una mezcla de propano y butano en estado
líquido a temperatura ambiente. El GAL (Gas convertido a Líquidos) se refiere a la
conversión de gas natural en productos como el metanol, éter di-metílico (DME),
destilados medios (el diesel y diesel de jets), químicos especializados y ceras.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 57 –
¿Quienes regulan la industria del GNL en los Estados Unidos?
En los Estados Unidos la industria del GNL es regido por agencias federales,
estatales y locales. Las agencias federales incluyen:
• departamento de transporte – “Department of Transportation”
• comision federal reguladora de energia = “Federal Energy Regulatory
Commission (FERC) ”
• guardacostas – “Coast Guard (USCG) ”
• agencia de protección ambiental – “Environmental Protection Agency (EPA) ”
• servicios de pesca y vida silvestre – “Fish and Wildlife Service”
• cuerpo de ingenieros del ejercito – “Army Corps of Engineers”
• departamento de salud y seguridad ocupacional – “Department of Labor
Occupational Safety & Health Administration (OSHA)”
¿Cómo beneficia el GNL a los Estados Unidos?
El GNL suplementa el suministro de gas natural en los Estados Unidos. El gas
natural es el combustible de preferencia para la gran mayoría de las nuevas
instalaciones de energía que se construyen en el país hoy día. Debido a esta
demanda, se espera que en los próximos 10 años el mercado de gas natural
doméstico reporte un crecimiento de 22.000.000 millones de pies cúbicos a
30.000.000 millones de pies cúbicos. Para poder satisfacer esta creciente demanda
el GNL aumentará su participación en la mezcla de energéticos suministrados en el
país.
¿Cómo se transporta el GNL para su exportación?
El GNL se transporta a las instalaciones de regasificación en buques de diseño
especial. Estos buques son de casco doble con capacidades entre 25,000 metros
cúbicos (m3) a 138,000 m3 o más. Los buques están equipados con un sistema de
contención especial dentro del casco interior para mantener el GNL a presión
atmosférica y a 256˚F de temperatura. Actualmente existen aproximadamente 145
buques en la flota mundial de GNL, y se ha ordenado la construcción de más de 56
buques adicionales.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 58 –
¿Qué instalaciones incluye un terminal para la importación de GNL?
Un terminal para importar GNL consiste de atracaderos para descargar GNL a tierra
firme través de tuberías, tanques de almacenamiento de GNL y vaporizadores los
cuales tienen como finalidad la conversión del GNL en su forma líquida a gas
natural. Adicionalmente, incluye los servicios necesarios para operar la instalación.
¿Cómo se almacena el GNL?
El GNL se almacena en tanques diseñados para la contención confiable y segura del
producto. El diseño de los tanques de almacenamiento es variado. Los tanques
son anchos y bajos de altura, de diseño cilíndrico y con techo en forma de cúpula.
El GNL se almacena a presión atmosférica y debe mantenerse a temperaturas frías
para que permanezca en su estado líquido, independientemente de la presión.
¿Cómo se mantiene frío el GNL?
A pesar de la eficiencia de los aislantes, éstos no mantienen el GNL en los niveles
de refrigeración requeridos. El GNL se almacena como un criogénico en ebullición
— un líquido que, a cierta presión de almacenamiento, es sumamente frío en su
punto de ebullición. El GNL almacenado es analogo al agua hirviendo, sólo que es
472˚F más frío. La temperatura del agua hirviendo (212˚F) no cambia aunque se
incremente el calor, ya que ésta es enfriada por evaporación (generación de vapor).
De igual forma, el GNL permanecerá a casi la misma temperatura si la presión se
mantiene constante. Este fenómeno es denominado auto refrigeración. Mientras
que al vapor (GNL vaporizado por ebullición) se le permita salir del tanque (el
tanque de GNL), la temperatura será constante. Esta evaporización es capturada
por las instalaciones del GNL y los buques y es utilizada como combustible o
enviada a la red de gas.
¿Cuáles son las normas establecidas para buques de GNL?
Los buques de GNL deben cumplir con los reglamentos locales e internacionales
pertinentes, tales como, los reglamentos del “International Maritime Organization”
(IMO), del “Internacional Gas Code” (IGCS) y de la “U.S Coast Guard” (USCG).
Todo buque de GNL también debe cumplir con una gran cantidad de requisititos
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 59 –
impuestos por la Autoridad Portuaria de los países anfitriones. Algunos reglamentos
específicos se muestran en el Apéndice 3.
¿Es seguro el GNL?
El GNL ha sido manejado en condiciones seguras por muchos años. La industria ha
conservado un historial de seguridad excelente, particularmente en los últimos 40
años. Los operadores y las autoridades federales, estatales y locales a lo largo de
los Estados Unidos comparten la responsabilidad por la operación segura del GNL.
De igual manera que la protección del medio ambiente, de los buques, de los
terminales, y protección contra actividades terroristas y otros incidentes. Las
instalaciones de GNL en tierra son parques industriales, sujetos a todas las reglas y
normas ambientales impuestas por las diferentes jurisdicciones. Normas y
reglamentos similares a estas se aplican a las instalaciones de almacenamiento y a
los sistemas de transporte y gasoductos de gas natural.
¿Que accidentes serios ha tenido la industria del GNL?
El GNL es un tipo de energía que debemos entender. Hoy en día, el GNL se
transporta y almacena con la misma seguridad que se manejan otros tipos de
combustibles líquidos. Sin embargo, en Cleveland, Ohio en 1944, antes de que se
entendiera bien el almacenamiento de los líquidos criogénicos, hubo un accidente
serio relacionado con el GNL. Dicho incidente virtualmente detuvo el desarrollo de
la Industria de GNL en los Estados Unidos durante 20 años.
Además del accidente en Cleveland, han habido otros accidentes que se atribuyen
al GNL en los Estados Unidos. Uno de ellos fue un accidente de construcción en
Staten Island en 1973 que es citado por algunos como el “accidente de GNL”
porque el equipo de construcción desempeñaba sus labores dentro de un tanque de
GNL vacío. Otro caso, en 1979, la falla de un sello eléctrico en una bomba de GNL
permitió que entrara gas (pero no GNL) a un edificio sin ventilación, y una chispa,
de origen indeterminado, causó la explosión del edificio. Como resultado de este
incidente, el código eléctrico ha sido revisado en cuanto al diseño de los sellos
eléctricos utilizados cuando todos los fluidos inflamables están bajo presión.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 60 –
¿Cómo se compara un incendio de GNL con el de otros combustibles?
Sofocar un incendio causado por derrames de GNL es muy similar a sofocar un
incendio de cualquier hidrocarburo, y se han ido refinando las técnicas de combate
a los incendios causados por el GNL y demás hidrocarburos. Durante más de 25
años la facultad de incendios de la universidad Texas A&M y la “Northeast Gas
Association” han entrenado a bomberos y a profesionales de la industria en cuanto
a los incendios causados por derrames de GNL. El desarrollo de químicos secos
especiales y sistemas de espuma de alta expansión para controlar los incendios de
GNL comenzó con una serie de pruebas patrocinadas por la industria, los cuales
arrojaron datos de ingeniería que permitieron que los diseñadores de instalaciones
de GNL configuraran sistemas muy confiables para el control de los incendios
causados por el GNL38, 39.
¿Puede quemarse el GNL?
El vapor de GNL, principalmente el metano (gas natural), se quema sólo dentro del
angosto margen de una mezcla gas - aire entre el 5 por ciento y el 15 por ciento.
Si la concentración del combustible es menor al 5 por ciento, no podrá quemarse
porque no hay suficiente combustible. Si la concentración es mayor al 15 por
ciento, tampoco puede quemarse porque no hay suficiente oxígeno. Para que el
GNL se queme, debe liberarse, vaporizarse y mezclarse con el aire dentro de su
margen de inflamabilidad y además debe estar expuesto a una fuente de ignición.
Desde una perspectiva ambiental, el GNL despide muy poco humo cuando se
incendia.
¿Puede explotar el GNL?
El riesgo de que el GNL explote no es probable. En su forma líquida el GNL no
puede explotar dentro de los tanques de almacenamiento debido a que se almacena
a -256˚F (-160˚C) y a presión atmosférica. No puede haber explosión sin presión,
confinamiento o nubes de vapor altamente obstruidas. Una explosión es posible
como resultado de la liberación de los vapores de GNL, pero sólo cuando las
38 H.H. West, L.E. Brown and J.R. Welker, Vapor Dispersion, Fire Control, and Fire Extinguishment for LNG Spills, Proceedings of the Spring Technical Meeting of the Combustion Institute, San Antonio (1975). 39 Fire Protection Handbook, Volume II, Gulf Publishing, Houston (1983).
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 61 –
siguientes condiciones ocurren simultáneamente: los vapores están dentro del
margen de inflamabilidad, los vapores se encuentran en un espacio confinado y
está presente una fuente de ignición.
¿Se puede detectar un derrame de GNL?
Existen varios tipos de detectores, tanto en las instalaciones de GNL como a bordo
de los buques de GNL que alertan al personal sobre la presencia de un derrame.
Estos sistemas incluyen detectores de gas, llamas, humo y temperaturas altas o
bajas. Mientras que los vapores de GNL no tienen olor, ni color, de ocurrir un
derrame de GNL, las bajas temperaturas del mismo ocasionan que el vapor de agua
se condense en el aire formando una nube blanca muy visible.
¿Puede causar un derrame de GNL la misma contaminación que un derrame de petróleo?
De llegar a derramarse el GNL, éste se evaporaría rápidamente sin dejar residuos al
entrar en contacto con la tierra o el agua y por tanto, no habrá que limpiar el
ambiente a consecuencia de un derrame de GNL sobre agua o tierra.
¿Cómo se diseñan los sistemas de seguridad en un terminal de GNL?
Los sistemas de seguridad incluyen detectores de gas, detectores ultravioletas e
infrarrojos (UV/IR) de incendios, televisión de circuito cerrado, vigilancia alrededor
del sitio, capacitación del personal y acceso restringido dentro del terminal.
Adicionalmente, los parámetros estrictos que se aplican a los diseños de los
terminales de importación de GNL exigen que dichos sistemas estén en condiciones
de operación ante un evento improbable de derrame o falla de los equipos.
¿Cuáles son las preocupaciones del publico respecto de la seguridad del GNL?
Nubes Inflamables de Vapor
• Si se libera el GNL, su vapor (el metano) se calienta, se hace más ligero que
el aire y se dispersa en la atmósfera.
• De haber una fuente de ignición cerca del vapor de GNL (el metano) en una
concentración del 5% al 15% en aire, la nube de vapor se quemaría a lo
largo de una llama que se dirigida hacia la fuente del combustible.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 62 –
• Asimismo, se debe tomar nota que el vapor de GNL no se prende con la
misma facilidad que otros combustibles comunes como la gasolina o el
propano y que el vapor de GNL se disipa más fácilmente, lo que significa que
los riesgos potenciales persisten por más tiempo en el caso de otros
combustibles.
Incendios
• Cuando se libera el GNL en la presencia de una fuente de ignición, el
resultado es un incendio de evaporación continua de GNL dentro del área de
confinamiento .
• Debido a que este tipo de incendio provoca un calor intenso se instalan
equipos contra incendio y demás equipos de seguridad en las terminales y a
bordo de los buques para manejar este tipo de emergencia.
• Las normas del “Liquefied Natural Gas Facilities: Federal Safety Standards”
se pueden encontrar en el Párrafo 59 del CFR Parte 193.
¿Cómo se diseñan los buques de GNL para garantizar la seguridad?
Los buques de GNL son diseñados especialmente con doble casco, lo cual
proporciona protección óptima para mantener la integridad de la carga en casos de
colisión o encallamiento. Además del diseño del casco, los buques de GNL están
provistos con equipos de seguridad que facilitan el manejo del buque, así como el
manejo del sistema de carga. Las características del equipo de seguridad para el
manejo del buque incluyen sistemas sofisticados de radar y posicionamiento que
permiten que la tripulación supervise la posición del buque, el tráfico y los riesgos
alrededor del buque. El sistema global de socorro marítimo automáticamente
transmite señales cuando ocurre una emergencia a bordo que requiera de
asistencia externa. Las características de seguridad del sistema de carga incluyen
un sistema de instrumentación para parar el sistema operativo cuando éste opere
fuera de los parámetros predeterminados. Asimismo, los buques poseen sistemas
de detección de gas e incendios y sistemas para purgar el nitrógeno. De ocurrir un
incendio a bordo de un buque, dos válvulas de escape de seguridad (cada una
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 63 –
diseñada al 100 por ciento de capacidad) están instaladas para liberar el vapor
hacia la atmósfera sin aumentar la presión del tanque.
Los buques de GNL utilizan medidores de velocidad de acercamiento al atracadero,
asegurando así que no se exceda la velocidad de impacto prescrita para las
defensas de los atracaderos. Cuando el buque esta atracado, un sistema
automático de atraque proporciona líneas individuales de carga que aseguran ese
proceso. Al conectarse con el sistema en tierra, los sistemas de instrumentos y de
transferencia de GNL de buque al terminal actúan como un solo sistema,
permitiendo paradas de emergencia.
Además de las características de diseño, ¿Qué otras medidas de seguridad requieren los buques de GNL?
Con el fin de garantizar el transporte seguro de GNL, la agencia de guardacostas de
EEUU - “USCG”, requiere que los buques de GNL sean rodeados por una zona de
seguridad en donde se restringe la entrada de otros barcos, ayudando así a reducir
la posibilidad de una colisión de un buque de GNL con otro buque. De hecho, el
concepto de la zona de seguridad no se reduce únicamente al transporte marítimo.
De forma similar a la zona de seguridad aplicada a las aeronaves en vuelo y aún a
los automóviles, la zona de seguridad de GNL crea una distancia de frenado seguro
en el caso de que otro buque pierda el control. Un buque escolta de la “USCG”
supervisa la zona de seguridad que rodea a los buques y, en coordinación con las
autoridades portuarias, utiliza dichas zonas como un centro de control para dirigir el
tráfico marítimo. Los riesgos de transporte marítimo se reducen a través de
estrictos procedimientos de operación, estableciendo la seguridad, la excelencia en
la capacitación y supervisión de la tripulación como prioridades.
¿Es el GNL amigable con el medio ambiente?
Cuando el GNL vaporizado se usa como combustible, la emisión de partículas se
reduce a casi cero, y las emisiones de anhídrido carbónico (CO2) se reducen en un
70% en comparación con los combustibles más pesados. Cuando se utiliza para la
generación de electricidad, los resultados son aún más dramáticos. El dióxido de
azufre (SO2) virtualmente se elimina, y las emisiones de CO2 se reducen en forma
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 64 –
significativa. De llegar a derramarse sobre la tierra o el agua, el GNL no se mezcla
ya que se evapora, disipándose en el aire sin dejar residuos. Sus componentes no
se separan, ni reaccionan como otros gases de hidrocarburos, y no se considera
una fuente de emisiones. Asimismo, existen beneficios importantes cuando se
utiliza el gas natural en vez de otros combustibles fósiles. Sin embargo, el metano,
ingrediente principal de GNL, se considera un gas de invernadero y de liberarse en
el ambiente, podría sumarse al problema relacionado con los cambios en el clima
global.
¿Qué ocurriría si hubiera un derrame de GNL en el área de almacenamiento?
Debido a los requerimientos estrictos en el diseño de las instalaciones, los derrames
de GNL son muy improbables, ya que el diseño de los tanques y ductos los evitan.
Sin embargo, podría ocurrir un derrame de GNL si llegara a romperse algún
segmento de un ducto dentro de una instalación, pero el diseño de las instalaciones
ha sido proyectado para contener los derrames. El líquido se acumularía en una de
las bandejas de derrame, en donde se evaporaría. Los sistemas de frenado de
emergencia minimizarían cualquier derrame. Las represas del tanque en la
instalación cuenta con capacidad de más del 100 por ciento del volumen del tanque
de GNL, lo que asegura la contención de cualquier derrame causado por un
accidente. La tasa de evaporación y el volumen de los vapores generados
dependen de la cantidad de líquido derramado, así como la superficie de las
bandejas.
¿Cómo se diseñan las instalaciones de GNL para garantizar la seguridad?
Toda instalación que maneja el GNL está provista con sistemas de contención. Estos
evitan los incendios e incorporan a las instalaciones que transfieren y reciben el
GNL de los buques, los sistemas de transporte y los sistemas de regasificación de
GNL. Las preocupaciones con el medio ambiente, la salud y la seguridad son las
mismas, aunque existen diferencias en los diseños de estas instalaciones.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 65 –
Apéndice 2: Descripción de las instalaciones de GNL
Este apéndice provee información adicional sobre las características mas resaltantes
en instalaciones de GNL y su relación con la seguridad y protección. Un terminal
receptor y de regasificación típico de GNL en tierra, como los que existen
actualmente en los Estados Unidos y los que están proyectados o propuestos,
consisten de instalaciones marítimas, instalaciones de recepción, de
almacenamiento y regasificación de GNL.
Instalaciones Marítimas. Las instalaciones de muelle son diseñadas para el
atraque y descarga de los buques de GNL. Los remolcadores proporcionan
asistencia durante el atraque. Los muelles son diseñados para recibir buques de
GNL de tamaños específicos.
Fig. 22. Malecón de GNL con tuberias de Descarga – Atlantic LNG
Instalación de Recepción y
Almacenaje de GNL. Una vez que el
buque de GNL se encuentre atracado en
el muelle y se hayan conectado las
tuberias de descarga, las bombas del
buque transfieren el GNL a los tanques
de almacenamiento de GNL en tierra.
Dependiendo del volumen de la carga, la
maniobra de descarga toma
aproximadamente 12 horas. Los
tanques de doble pared almacenan el GNL bajo presión atmosférica. El GNL es un
fluido criogénico, y no se almacena a alta presión. Por tanto, una explosión
causada por alta presión no es un riesgo potencial. Tanto a las instalaciones de
licuefacción como a las de regasificación cuentan con el mismo diseño. Las nuevas
tecnologías podrán algún día facilitar el almacenamiento y regasificación de GNL
costa afuera. Aún no se construyen las instalaciones receptoras de GNL costa
afuera, sin embargo en los Estados Unidos y en otros países se están
desarrollando estudios de viabilidad económica y de ingeniería. Algunas propuestas
Fuente: Phillips66
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 66 –
para instalaciones receptoras de GNL costa afuera incluyen: 1) Port Pelican,
propuesta por ChevronTexaco, a ser construida en la costa suroeste de Louisiana;
2) la conversión en un terminal de recepción y regasificación de GNL de una
plataforma marítima de petróleo ubicada actualmente a 11 millas de Ventura
County, California propuesta por la empresa Cristal Energy; 3) el Puerto BHP
Billiton Cabrillo en Aguas Profundas, en California, una unidad de almacenamiento y
regasificación flotante; y 4) el “Energy Bridge”, un sistema combinado de
tanque/regasificadora/boya sumergida desarrollado por “El Paso Energy
Corporation” (quien actualmente cuenta con un permiso inicial de registro para el
área costa afuera de Louisiana). Actualmente, la “USCG” está desarrollando el
reglamento necesario para este tipo de instalación costa afuera.
Asimismo, actualmente se llevan acabo estudios de investigación y desarrollo
relacionados con la construcción potencial de instalaciones de descarga y
almacenamiento de GNL en cavernas de sal, lo que reemplazaría a los tanques de
almacenamiento40.
Tipos de Tanques de Almacenamiento de GNL
Tanques sobre tierra
Los tanques sobre tierra han sido los de mayor aceptación y los que más se utilizan
para almacenar el GNL principalmente porque, comparados con los tanques
subterráneos, su construcción es menos costosa y su mantenimiento es más fácil.
Existen más de 200 tanques sobre tierra en el mundo, variando en tamaño desde
45,000 barriles a 1’000,000 de barriles (7,000 m3 a 160,000 m3). En el Japón,
Osaka Gas está construyendo el tanque sobre tierra más grande del mundo
(180,000 m3) valiéndose de nuevas tecnologías en el diseño del concreto reforzado
que incluyen características para garantizar la seguridad, así como una tecnología
para incorporar el dique protector dentro del tanque (véase la descripción de los
sistemas de contención completa en la sección, “Contención Secundaria”).
40 Department of Energy, Office of Fossil Energy: http://www.fossil.energy.gov/news/techlines/03/tl_Ingsaltstorage.html
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 67 –
Tanques Subterráneos
Los tanques subterráneos son más caros que los tanques en tierra, pero
harmonizan con el entorno. Actualmente existen tres diferentes tipos de tanques
de GNL subterráneos:
Tanques de Almacenamiento Subterráneo
El techo del tanque queda sobre la tierra. Desde 1996, el Japón cuenta con el
tanque de almacenamiento subterráneo en operación más grande del mundo con
capacidad de almacenamiento de 200,000 m3. Existen 61 tanques de
almacenamiento subterráneo en el Japón.
Fig. 23. Tanque de GNL Subterráneo: el tanque T-2 en la estación Fukukita de la Saibu Gas
Co., Ltd.
Tanque de Almacenamiento de
GNL Subterráneo
Los tanques subterráneos (véase la
Fig. 23) se entierran completamente
bajo tierra y tienen capas de concreto.
Este diseño no sólo minimiza los
riesgos, sino que permite embellecer
el paisaje para mejorar los aspectos
estéticos en el área.
Fig. 24. Tanque de Almacenamiento de GNL en Pozo
Tanque de almacenamiento de GNL en
Pozo.
El tanque cuenta con una cubierta metálica
doble, un tanque interno y otro externo. El
tanque interno está compuesto de metal de
alta resistencia a bajas temperaturas. Aislante
adicional de materiales térmicos y gas
nitrógeno seco llena el espacio intermedio
entre los tanques internos y externos. Para
ver un ejemplo de un tanque de
Fuente:
Fuente: SIGTTO
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 68 –
almacenamiento de GNL en pozo, véase la Fig. 24.
Instalaciones de Regasificación de GNL
Cada tanque de almacenamiento de GNL contiene bombas para transferir el GNL a
los vaporizadores. Se puede usar el aire del medio ambiente, agua de mar a
aproximadamente 59˚F (15˚ C) u otros medios como el agua caliente para permitir
la conversión de GNL frío (por medio de un intercambiador térmico) a gas. Los
tipos de vaporizadores más comúnmente usados son: el Tablero Abierto (ORV por
sus siglas en inglés) y el de combustión sumergida (SCV por sus siglas en inglés).
Otros tipos de vaporizadores incluyen el intercambiador de cubierta y tubo (STV por
sus siglas en inglés), el vaporizador de doble tubo (DTV por sus siglas en inglés),
los vaporizadores de placa (PFV por sus siglas en inglés) y de aire (AFV por sus
siglas en inglés)
Fig. 25. Vaporizador de Tablero Abierto
El vaporizador de Tablero Abierto (“Open
Rack Vaporizer” - ORV por sus siglas en
ingles) (Fig. 25) utiliza el agua de mar
como fuente de calor. El agua de mar
corre hacia abajo sobre la superficie
externa del intercambiador térmico que es
de aluminio o de acero inoxidable. Las
operaciones de carga base (“baseload”)
utilizan los vaporizadores de tablero abierto (ORV). Los operadores de
“peakshaving” utilizan los mismos vaporizadores de tablero abierto con circulación
de agua caliente. Los ORV tienen las siguientes características:
• Construcción sencilla y mantenimiento fácil;
• Alta confiabilidad y seguridad
Fuente: www.spp.co.jp
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 69 –
Fig. 26. Siete Vaporizadores de Combustión Sumergidos, Terminal en Lake Charles, La.
Los Vaporizadores de Combustión
Sumergidos (“Submerged Combustión
Vaporizer” - SCV por sus siglas en inglés)
utilizan agua calentada por un mechero
sumergido que vaporiza el GNL dentro de
un tubo inoxidable de intercambio
térmico. El Vaporizador de Combustión
Sumergido (Fig. 26) se aplica
principalmente para operaciones de
emergencia o para operaciones relacionadas con “peakshaving”, sin embargo
también se aplica para operaciones de carga base (“baseload”). El Vaporizador de
Combustión Sumergido tiene las siguientes características:
• Bajo costo de instalación;
• Arranque rápido;
• Permite fluctuaciones de carga.
Fuente: www.cmspanhandlecompanies.com
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 70 –
Apéndice 3: Reglamentos de GNL
Los siguientes reglamentos proporcionan guías para el diseño, construcción y
operación de las instalaciones de GNL.
• 49 CFR Sección 193 Liquefied Natural Gas Facilities: Federal Safety Standards
(Instalaciones de Gas Natural Licuado: Normas Federales de Seguridad) - Esta
Sección cubre los requerimientos de suelo, diseño, construcción, equipo, operación,
mantenimiento, requisitos y capacitación del personal, protección contra incendios
y seguridad.
• 33 CFR Sección 127 Waterfront Facilities Handling Liquefied Natural Gas and
Liquefied Hazardous Gas (Manejo de Gas Natural Licuado y la Licuefacción de Gases
Peligrosos en Instalaciones a orillas de mar o ríos) - Este reglamento federal rige
las instalaciones de importación y exportación de GNL y otras instalaciones que
manejan GNL en las orillas del mar o de ríos. Su jurisdicción abarca desde los
tuberías de descarga hasta la primera válvula externa del tanque de GNL.
• NFPA 59A Standard for the Production, Storage, and Handling of Liquefied Natural
Gas (LNG) (Norma para la Producción, Almacenamiento y Manejo de Gas Natural
Licuado [GNL]. Esta es una norma industrial emitida por el “National Fire Protection
Association (NFPA)”41. El NFPA59A abarca aspectos generales de las instalaciones
de GNL, procesos, sistemas, contenedores estacionarios de almacenamiento de
GNL, instalaciones de regasificación, sistemas de ductos y sus componentes,
instrumentos y servicios eléctricos, transferencias y refrigerantes de gas natural,
protección en contra de incendios, y seguridad de las instalaciones de GNL.
Además, establece los requerimientos alternos para los combustibles de vehículos
industriales e instalaciones comerciales que utilizan contenedores de presión del
“American Society of Mechanical Engineers (ASME)”. Esta norma incluye los
requerimientos de resistencia a los terremotos en instalaciones de GNL. La norma
41 The National Fire Protection Association (NFPA): http://www.nfpa.org/. Por conducto de la American Gas Association, la NFPA comenzó a desarrollar el NFPA 59A en 1960, mismo que fue adoptado en 1967.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 71 –
del “NFPA” para el tipo de diseño da a entender que las instalaciones de GNL son
suficiente para tolerar vientos, inundaciones, terremotos y explosiones. La última
modificación del “NFPA” 59A se publicó en el 2001.
• NFPA 57 Standard for Liquefied Natural Gas (LNG) Vehicular Fuel Systems (Norma
para Vehículos con Sistemas de Combustión de Gas Natural Licuado [GNL])- Esta
norma abarca sistemas de combustible vehicular; instalaciones de combustión de
GNL; los requerimientos para tanques de la “ASME”; protección en contra de
incendios; seguridad de los sistemas a bordo de vehículos e infraestructura de
almacenamiento 70,000 galones de GNL o menos.
Las normas europeas incluyen:
• EN 1473 - The European Norm standard EN 1473 Installation and equipment for
Liquefied Natural Gas – Design of onshore installations (La Norma Europea EN
1473, Instalación y Equipos de Gas Natural Licuado – Diseño de las instalaciones
en tierra)- surgió de la norma británica, BS 777742 de 1996, y es una norma que
regula el diseño de terminales de GNL en tierra. Esta norma no prescribe, sino
que promueve diseños de acuerdo a diferentes niveles de riesgo.
• EN 1160 – Installation and equipment for Liquefied Natural Gas – General
Characteristics of Liquefied Natural Gas (Instalación y equipos de Gas Natural
Licuado – Características Generales de Gas Natural Licuado)- contiene guías
sobre las propiedades de los materiales comúnmente utilizados en una
instalación de GNL.
• EEMUA 14743 - Recommendations for the design and construction of refrigerated
liquefied gas storage tanks (Recomendaciones para el diseño y construcción de
los tanques de refrigeración de Gas Natural Licuado). Este documento contiene
recomendaciones básicas para el diseño y construcción de los tanques de
contención sencillos, dobles y completos utilizados para el almacenamiento de la
42 British Standards Institution (BSI) BS 7777: http:www.hse.gov.uk/hid/land/comah/level3/5C39AOF.HTM 43 U.K. Engineering Equipment and Materials Users Association (EEMUA) http://www.hse.gov.uk/hid/land/comah/level3/5c85dd9.htm, 1986
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 72 –
mayoría de los gases licuados refrigerados (RLG por sus iniciales en inglés) a -
165˚C, y cubriendo el uso de ambos materiales: metal y concreto.
Los reglamentos aplicables a los buques de GNL incluyen:
• 33 CFR 160.101 Ports and Waterways Safety: Control of Vessel and Facility
Operations (Seguridad en Puertos y Riberas: Control de las Operaciones de los
Buques e Instalaciones). Este reglamento del gobierno federal de los Estados
Unidos describe la autoridad que ejercen los comandantes de distrito y capitanes
de los puertos para garantizar la seguridad de los buques e instalaciones
ribereñas, así como también la protección de aguas navegables y sus recursos.
Los controles descritos en este reglamento se enfocan a situaciones y riesgos
específicos.
• 33 CFR 165.20 Regulated Navigation Areas and Limited Access Areas: Safety
zones. (Areas de Navegación Reguladas y Áreas de Acceso Restringido: las
Zonas de Seguridad). Una zona de seguridad es una extensión de agua, o costa
que por motivos de seguridad o razones ambientales su acceso está limitado a
personas, vehículos o buques autorizados. Puede ser un área estacionaria con
límites fijos o un área que rodee un buque en tránsito más comúnmente
utilizada para buques con cargamentos inflamables o tóxicos, gabarras con
fuegos artificiales, zonas de arrastre para los remolcadores, comprendiendo
hasta eventos como carreras de alta velocidad.
• 33 CFR 165.30 Regulated Navigation áreas and Limited Access Area: Security
Zones (áreas de Navegación Regulada y Area de Acceso Restringido: las Zonas
de Seguridad). Esta sección define una zona de seguridad como un área de
tierra, agua o de tierra y agua designada como tal por el capitán del puerto o el
comandante de distrito por un período de tiempo suficiente para evitar daños a
cualquier buque o instalación ribereña, para la protección de los puertos,
muelles, territorios o aguas de los Estados Unidos o para garantizar el
cumplimiento de los derechos y obligaciones de los Estados Unidos. Asimismo
determina el propósito de una zona de seguridad: la protección de los puertos,
muelles e instalaciones ribereñas para prevenir la destrucción, pérdida o daños
que pudieran sufrir a consecuencia de actos do sabotaje o subversión,
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 73 –
accidentes o causas similares en los Estados Unidos y los territorios y aguas
continentales o insulares bajo jurisdicción de los Estados Unidos. Generalmente,
regula los buques con cargamentos inflamables o tóxicos, cruceros y buques
navales, así como instalaciones de energía nuclear y los aeropuertos.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 74 –
Apéndice 4: ¿Quién Regula el GNL en los Estados Unidos?
La Fig. 27 muestra el esquema de entidades responsables del marco regulatorio, las
relaciones que guardan entre sí y su integración con los organismos que establecen
las normas internacionales.
Fig. 27. Agencias Reguladores de GNL en los Estados Unidos
En Tierra/Marínas Costa Afuera
Agencias Estatales y Locales
Departamentos de protección al medio ambiente
Departamentos de bomberos
La policía
Agencias Federales
The Department of Energy
The U.S. Coast Guard (USCG)
The Department of Transportation (DOT)
U.S. Fish and Wildlife Service
National Oceanic and Atmospheric Administration
U.S. Department of Labor Occupational Safety & Health Administration (OSHA)
U.S. Army Corps of Engineers
Agencias Federales
The Department of Energy
Federal Energy Regulatory Commission (FERC)
The U.S. Coast Guard (USCG)
The Department of Transportation (DOT)
The U.S. Environmental Protection Agency (EPA)
U.S. Minerals Management Service
U.S. Fish and Wildlife Service
U.S. Department of Labor Occupational Safety & Health Administration (OSHA)
U.S. Army Corps of Engineers
Reguladores no gubernamentales/Organismos
The National Fire Protection Association (NFPA)
American Society of Mechanical Engineers (ASME)
The American Society of Civil Engineers (ASCE)
The American Petroleum Institute (API)
The American Concrete Institute (ACI)
The American Society for Testing and Materials (ASTM)
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 75 –
Las autoridades federales, estatales y locales tienen jurisdicción para regir la
construcción y operación de las instalaciones de GNL. El reglamento federal de la
industria es el de mayor alcance, y existen reglamentos independientes para la
construcción y operación de las instalaciones de GNL. Todas las entidades
gubernamentales tienen autoridad para regular algunas fases de la existencia de
una instalación. La determinación de la jurisdicción entre agencias federales y
estatales es un asunto constitucional. Tanto los estados como el congreso de los
Estados Unidos pueden regular estas actividades.
Reglamento Federal en Materia de GNL
Las instalaciones de GNL son reguladas por un gran número de agencias federales,
incluyendo, pero no limitando a las siguientes: USCG, DOT, FERC, EPA, OSHA, y las
agencias de Aduanas e Inmigración. Cuatro agencias federales hacen cumplir
ciertas reglas específicas establecidas por estatuto: DOE, FERC, DOT, la USCG. El
rol de dichas agencias y los reglamentos específicos en cuanto al GNL se describen
en este apéndice.
Departament of Energy (DOE)
Toda importación de GNL requiere un certificado de importación emitido por el DOE.
El proceso para obtener dicho certificado requiere presentar un estudio solicitado
por esta entidad. Sin embargo, este proceso es automático para los países de libre
comercio. El rol regulador del DOE se limita a supervisar el volumen de GNL que se
importa o exporta y a proteger los suministros de energía estadounidenses
mediante el proceso de certificación.
Federal Energy Regulatory Commission (FERC)
Históricamente, los terminales en tierra de GNL en los Estados Unidos han sido
tratadas como ductos interestatales para permitir que la FERC regule dichas
instalaciones. La FERC tiene jurisdicción sobre las instalaciones de importación y
exportación, algunas instalaciones de “peakshaving” y por tanto, ejerce control
regulatorio sobre la mayor parte de las instalaciones de GNL que existen en los
Estados Unidos. Las responsabilidades del FERC incluyen vigilancia de las
instalaciones de importación y exportación de GNL mientras se construyen. Previa a
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 76 –
su construcción, la FERC puede aprobar o negar la ubicación de toda instalación de
importación y exportación. Uno de los pasos en el proceso de revisión exige una
revisión de seguridad y un análisis del diseño. El diseño de las instalaciones de GNL
debe conformarse a las normas de GNL establecidas por la “National Fire Protection
Association” (NFPA), tal como NFPA 59A. Asimismo, la FERC regula las
modificaciones y expansiones de las instalaciones de GNL en tierra.
Como parte del proceso de certificación para poder construir u operar una
instalación de GNL, la FERC prepara un Evaluación Ambiental o una Declaración
sobre el Impacto al Medio Ambiente para todas las instalaciones en tierra. Además
de los asuntos relacionados con la evaluación ambiental, la FERC revisa el diseño de
ingeniería de la instalación y supervisa la construcción del proyecto.
Departament of Transportation (DOT)
Con el fin de garantizar la operación segura de las instalaciones de GNL, el DOT es
responsable de supervisar la construcción y operación de las instalaciones. El
Ministro de transporte es el encargado de prescribir las normas de seguridad
mínimas sobre ubicación, diseño, instalación, construcción, inspección inicial y
pruebas de las nuevas instalaciones de GNL y de las facilidades costa afuera.
Específicamente, la “Research and Special Programs Administration (RSPA)” y la
“Office of Pipeline Safety (OPS)” aseguran el cumplimiento de las normas federales
de seguridad en las instalaciones de GNL. Dichas normas incluyen los requisitos
para la ubicación de la instalación, el diseño, construcción, operación y
mantenimiento de las instalaciones de GNL, así como capacitación del personal,
protección contra incendios y seguridad. Adicionalmente, el DOT cuenta con
personal especialmente capacitado para conducir inspecciones periódicas de las
instalaciones de GNL.
Con respecto a las instalaciones interestatales en ocasiones se solapan las
jurisdicciones en cuanto a la revisión de la ubicación, diseño y construcción de
instalaciones interestatales. Aún cuando la “FERC” aprueba la ubicación, el “Office
of Pipeline Safety (OPS)” y una agencia estatal autorizada para actuar como agente
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 77 –
de la “OPS” pueden complementar los esfuerzos de la “FERC” en lo relacionado con
la revisión del diseño y supervisión de la construcción de una instalación de GNL. El
certificado que emite la “FERC” puede contener condiciones que reflejan las
recomendaciones del “OPS” o podría incluir condiciones adicionales a los
requerimientos.
U.S. Coast Guard (USCG)
La USCG regula los buques y gabarras de nacionalidad estadounidense que
transportan el GNL en aguas de los Estados Unidos. La USCG ejerce la autoridad
sobre su diseño, construcción, maniobras y operaciones, así como las
responsabilidades de sus oficiales y tripulación. El reglamento del USCG se enfoca
en la seguridad, y confirma el apego al reglamento y a las normas de seguridad
mediante la vigilancia basada en inspecciones a bordo de los buques del GNL
cuando éstos se encuentran atracados. Igualmente, dichas inspecciones se llevan a
cabo a bordo de las naves extranjeras cuando transitan en aguas estadounidenses.
La USCG trabaja con los operadores de los terminales y de los buques para
asegurar que las políticas y procedimientos cumplan con las normas. También
trabaja con los operadores para conducir simulacros y ejercicios conjuntos de
respuesta a emergencias. La USCG asegura que los operadores tengan equipos
adecuados de seguridad y protección al medio ambiente y que cuenten con
procedimientos de respuesta contra incidentes.
Además de esta función de vigilancia, la USCG determina si los canales de
navegación son adecuados para el tránsito seguro de GNL, y requiere que los
manuales de operación y de emergencia se presenten ante las autoridades de los
puertos en donde operen. Con el fin de minimizar los riesgos de accidentes,
también establecen las reglas de seguridad para puertos específicos. En los
terminales de importación o exportación de GNL, la USCG tiene jurisdicción sobre el
área de transferencia marítima que es la sección que se encuentra entre el buque y
la válvula externa de los tanques receptores.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 78 –
En noviembre del 2002, el “U.S. Deepwater Port Act” fue modificado por el
“Maritime Transportation Safety Act (MTSA)” para incluir al gas natural. Como
consecuencia de esta modificación, el USCG ahora rige las instalaciones de GNL
costa afuera.
U.S. Environmental Protection Agency (EPA)
La EPA establece los estándares del aire y el agua en toda operación de GNL y
controla la contaminación del aire, agua y tierra.
Reglamentos Estatales
Algunos estados cuentan con reglamentos específicos relacionados con el GNL, sin
embargo no existen normas nacionales sobre la reglamentación a nivel estatal.
Algunas agencias regulatorias (por ejemplo, los departamentos estatales de
protección al medio ambiente) participan otorgando permisos para actividades
específicas que podrían causar efectos adversos al medio ambiente (tales como,
permisos relacionados con el aire y con la disposición del material de dragado).
Reglamentos Locales
Con el fin de proporcionar seguridad en las áreas vecinas, las agencias
gubernamentales locales, como los departamentos de bomberos y policía, también
pueden establecer requerimientos y ejercer jurisdicción sobre la construcción,
operación y mantenimiento de las terminales de GNL.
Reglamentos No Gubernamentales de GNL
The National Fire Protection Association (NFPA) desarrolla los códigos y
normas de seguridad para incendios en base a la experiencia técnica de los
profesionales de varios ramos que participan en los comités técnicos. Dichos
comités dedican sus esfuerzos a las actividades o condiciones específicamente
relacionados con la seguridad en cuanto a incendios. Los miembros de estos
comités utilizan un proceso de consenso abierto para desarrollar normas que
minimicen la posibilidad y los efectos de los incendios. El NFPA adoptó dos amplias
normas relacionadas con el GNL: NFPA 59A y NFPA 57.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 79 –
NFPA 59A Standard for the Production, Storage and Handling of Liquefied Natural
Gas (LNG) 2001 Edition (Norma para la Producción, Almacenamiento y Manejo de
Gas Natural Licuado (GNL), Edición 2001) describe los métodos básicos de
fabricación de equipos, así como la instalación y prácticas operativas relacionadas
con el GNL que proporcionan protección a la vida y la propiedad. Asimismo
“proporciona una guía para todos los que participan en la construcción y operación
del equipo necesario para la producción, almacenamiento y manejo de Gas Natural
Licuado.” Esta norma contiene requerimientos técnicos que garantizan la seguridad
de las instalaciones y operaciones. Ellas incluyen consideraciones generales acerca
de la instalación, sistemas de proceso, tanque de almacenamiento de GNL,
instalaciones de regasificación, sistemas de ductos y sus componentes,
instrumentación y servicios eléctricos. Además, la norma incorpora referencia a
las normas desarrolladas por un número de organizaciones profesionales, como el
“American Society of Mechanical Engineers” (ASME)44, American Society of Civil
Engineers (ASCE)45, American Petroleum Institute (API)46, American Concrete
Institute (ACI)47 y la American Society for Testing and Materials (ASTM)48. Se
incluye una lista completa de estas organizaciones en el último capítulo de las
normas de la NFPA.
La NFPA no cuenta con autorización para hacer cumplir sus códigos y normas. Solo
las autoridades regulatorias o las entidades políticas autorizadas pueden obligar a
cumplir las normas creadas por la NFPA para regular a la industria. Por ejemplo,
cuando la FERC utiliza las normas de la NFPA en sus revisiones de seguridad de las
instalaciones de GNL.
44 American Society of Mechanical Engineers (ASME) http://www.asme.org/ 45 American Society of Civil Engineers (ASCE) http://www.asce.org/ 46 American Petroleum Institute (API) http://www.aci-int.org/ 47 American Concrete Institute (ACI) http://www.aci-int.org/ 48 American Society for Testing and Materials (ASTM) http://www.astm.org
© Center for Energy Economics. La reproducción, distribución o atribución únicamente bajo permiso.
Apéndice 5: Percepción del Riesgo
En muchos aspectos de la vida cotidiana con frecuencia se percibe el riesgo de un
evento como algo muy diferente a la realidad. En ocasiones, algunas actividades
potencialmente peligrosas, como conducir un automóvil o viajar por avión, se llegan
a convertir en algo común, y los riesgos relacionados con esas actividades pueden
percibirse como algo ordinario. En otros casos, el enfoque en eventos más
peligrosos disminuye la probabilidad real de que ocurran dichos eventos. En
muchas instancias, los peores escenarios se asumen sin tomar en consideración las
medidas que se han tomado para prevenirlos. El riesgo es una combinación, no
sólo de las consecuencias de un evento, sino también de la probabilidad de que
ocurra el evento. En la escala de riesgos, un evento de grandes consecuencias con
baja probabilidad de que ocurra puede ser similar a un evento de poca
consecuencia con alta probabilidad de que ocurra.
Los daños potenciales de un accidente ocasionado por el GNL dependen de los
eventos que lo propicien, el volumen y ubicación del derrame de GNL, la dimensión
del mismo y la dirección y velocidad del viento, entre otros factores. No obstante,
el cálculo cuantitativo de las probabilidades de un accidente únicamente se puede
realizar cuando existen suficientes datos.
Terrorismo
Naturalmente, los riesgos inesperados son diferentes a los riesgos rutinarios
relacionados con la incertidumbre de que ocurran o no y de cuando y donde
ocurrirán. Debe existir una politica de seguridad contra actos de violencia para
todo tipo de instalaciones y lugares públicos, incluyendo las operaciones de GNL.
Con respecto a los riesgos inesperados, como el terrorismo, ya existe en operación
un sistema de seguridad.
Los tanques de GNL en buques, tierra y costa afuera requieren de una fuerza
excepcionalmente grande para poder causar daños. Debido a la cantidad enorme
de energía necesaria para quebrar los sistemas de contención, en casi todos los
casos el riesgo principal por actos de terrorismo es el incendio, y no una explosión.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 81 –
De estrellarse una aeronave en contra de una instalación de GNL, el impacto podria
ocasionar el incendio del combustible de la nave, igualmente prendería al GNL
produciendo un incendio mayor en la instalación. En ese caso, la instalación o
buque de GNL activaría los sistemas de detección y protección en contra de
incendios. La distancia de separación de la instalación reduciría o eliminaría los
posibles daños al público a consecuencia de un evento de esta naturaleza.
Las revisiones rigurosas de los sitios, junto con los requerimientos de separación y
distancia que dictaminan los códigos de seguridad49 de los Estados Unidos
minimizan los riesgos de daño al público que pudieran provenir de las
instalaciones en tierra. De acuerdo con la opinión de los “Project Technical Liaison
Associates, Inc. (PTL)”: “las instalaciones en tierra de GNL se construyen bajo
códigos y normas de diseño y construcción muy rigurosas. Dichos códigos exigen
que los escenarios de accidente del “escenario pesimista” se utilicen en la ubicación
y diseño de esas instalaciones.”50
Bajo ley federal, la USCG es responsable de implementar el reglamento de
seguridad que rige las operaciones marítimas de GNL en los Estados Unidos y que
ahora forma parte del nuevo ministerio, U.S. Department of Homeland Security. La
USCG implementa medidas estrictas de protección en contra del terrorismo en toda
embarcación de interés especial, incluyendo a los buques de GNL. Las medidas que
se toman para prevenir el terrorismo en instalaciones y buques de GNL alrededor
del mundo incluyen inspecciones y patrullajes, planes de acción en casos de
violación a la seguridad, y sistemas de comunicación de emergencia, así como el
acopio de inteligencia. Estas mismas medidas se utilizan en otras instalaciones,
operaciones y embarcaciones críticas, tal como los barcos de pasajeros, buques
tanque de petróleo, buques tanques contenedores, etc.
49 49 CFR Part 193: http://cfr.law.cornell.edu/cfr/cfr.php?title=49&type=part&value=193 50 Lewis, James P.; McClain, Sheila A. Project Technical Liaison Associates, Inc. (PTL): LNG Security: Reality and Practical Approaches, LNG: Economics / Technology Conference, January 2003.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 82 –
Terremotos
Al estimar los riesgos de los proyectos de GNL, las empresas relacionadas con las
instalaciones de GNL toman en consideración el peligro que representa un
movimiento fuerte de la tierra y las fallas causadas por la actividad sísmica,
licuefacción y derrumbes en el área. Los requisitos de los diseños sísmicos se
establecen en la norma NFPA 59-A 2001. Los terremotos fuertes pueden causar
daños severos si las instalaciones no fueron diseñadas para resistir dichos eventos
y por tanto, las empresas llevan a cabo estudios regionales y del sitio para
determinar si dichas áreas están expuestas a actividad sísmica. Estos factores se
toman en cuenta durante las etapas del planificación y diseño. Los tanques de GNL
son diseñados para resistir la actividad sísmica en regiones de riesgo potencial. No
se han registrado incidencias de fallas en los tanques de almacenamiento de GNL
debidos a actividad sísmica. El terremoto en Kobe, Japón de 1995 con una potencia
de 6.8 en la escala Richter no ocasionó daños a los tanques de almacenamiento de
GNL.
El Japón es uno de los usuarios de GNL más importantes del mundo, y cuenta con
muchos tanques de almacenamiento de GNL. El Japón también es una de las
regiones que registra la mayor actividad sísmica en el mundo, y los daños a las
instalaciones de GNL a consecuencia de los terremotos más severos se han limitado
a los ductos de gas natural. CEE ha elaborado un estudio basado en la experiencia
con la que cuenta el Japón en materia de seguridad de GNL51.
Tabla 3. Instalaciones de GNL en los Estados Unidos y el Japón
Estados Unidos*
Japón**
Terminales de licuefacción 1 Terminales de regasificación 4 22 Instalaciones “peakshaving” 57 Instalaciones satélite de almacenamiento (sin licuefacción)
39 26
Otras instalaciones 12 113 48 * data del 2002 **data de 1998
Fuentes: EIA, Japan Gas Association
51 Para mayores detalles y disponibilidad del material, comuníquese con CEE.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 83 –
Incidentes Marítimos
La historia de la industria de GNL muestra que los incidentes marítimos
relacionados con derrames severos de GNL son muy raros. A lo largo de la historia
de la industria que abarca 60 años y 40,000 viajes jamás ha ocurrido un derrame
en el mar como resultado de una colisión o encallamiento de un buque. Los buques
de GNL están bien diseñados y mantenidos, lo cual reduce la posibilidad y severidad
de los incidentes.
Incidentes de Operación
Los incidentes de operación son aquellos que resultan del error humano, de fallas
en el equipo o de ambos, y pueden ocurrir en la industria y en cualquier otro tipo
de instalación. En instalaciones de GNL, los incidentes pueden ocurrir durante los
procesos de descarga, almacenamiento, regasificación y transporte o en cualquier
otra etapa de la producción, y dichos errores pueden resultar en derrames o
incendios. Las instalaciones y buques de GNL están equipados con sistemas
avanzados de monitoreo y control, haciendo improbable que ocurra un incidente.
Las consecuencias de la mayoría de los riesgos de incidentes potenciales pueden
ser contenidos en el propio sitio y manejarse antes de causar daños significativos.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 84 –
Apéndice 6: Incidentes de GNL52
De acuerdo con el “U.S. Department of Energy”,53 durante los últimos 60 años la
industria, sólo ha experimentado ocho accidentes marítimos a nivel mundial. Estos
resultaron en un derrame de GNL y algunos causaron daños a la cubierta del buque
debajo del múltiple de distribución debido a fracturas. No se han reportado
incendios relacionados con la carga de GNL, y el diseño de los buques de GNL fue
un factor crítico en la prevención de daños a los tanques de contención de GNL.
Con la excepción del incendio en Cleveland en el año de 1944, todos los daños
relacionados con el GNL han ocurrido dentro de una instalación de GNL. Nunca ha
habido una fatalidad a bordo de un buque de GNL, ni han ocurrido muertes o
incidentes serios por el GNL en los Estados Unidos desde el accidente ocurrido en
Cove Point en 1979. H.H. West y M.S. Mannan de la Texas A&M University54
concluyeron que: “La industria mundial de GNL ha acumulado un historial de
seguridad envidiable como resultado del análisis minucioso de seguridad industrial y
el desarrollo de reglamentos y normas apropiadas.” A continuación se describen
brevemente los accidentes ocurridos en instalaciones de GNL.
Cleveland, Ohio, 1944
Se construyó la primera instalación de “peakshaving” en el estado de West Virginia
en 1939. En 1941, la East Ohio Gas Company construyó una segunda instalación
en Cleveland. Esta instalación de “peakshaving” operó sin incidentes hasta 1944,
cuando se expandió para incorporar un tanque más grande. La escasez del acero
inoxidable durante la Segunda Guerra Mundial hizo que se comprometiera el diseño
del tanque nuevo. Este presentó fallas poco después de haberse puesto en servicio,
y el derrame de GNL formó una nube de vapor que llenó las calles vecinas y llenó el
sistema de drenaje en donde se encendió el vapor de gas natural. El saldo del
52 Gran parte del material que aparece en esta sección se tomó de: West, H.H. and Mannan, M.S. Texas A&M University: LNG Safety Practice & Regulation: From 1944 East Ohio Tragedy to Today’s Safety Record, AIChE meeting, April 2001 y CH-IV International: Safety History of International LNG Operations, November 2002. 53 Juckett, Don, U.S. Department of Energy, Properties of LNG. LNG Workshop, MD, 2002. 54 West, H.H. and Mannan, M.S. Texas A&M University: LNG Safety Practice & Regulation: From 1944 East Ohio Tragedy to Today’s Safety Record, AIChE Meeting, April 2001.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 85 –
accidente en Cleveland fue de 128 muertes en la zona residencial contigua. La
entidad investigadora, la “U.S. Bureau of Mines”, concluyó que el concepto de
licuefacción y almacenamiento de GNL aún eran válidos si se “tomaban las
precauciones apropiadas.”55
Staten Island, New York, Febrero de 1973
En Febrero de 1973, un accidente industrial no relacionado con la presencia de GNL
ocurrió en la instalación de “peakshaving” de la Texas Eastern Transmisión
Company en Staten Island. En febrero de 1972, los operadores sospecharon que
existía un escape de GNL en el tanque, y detuvieron su operación. Al vaciarse el
tanque, encontraron gotas en el “mylar lining” y mientras lo reparaban, el
recubrimiento del “mylar lining” prendió fuego. El incendio hizo que subiera la
temperatura dentro del tanque, generando suficiente presión para volar el techo de
concreto de 6 pulgadas de espesor el cual cayó sobre los trabajadores que se
encontraban adentro del tanque matando a 40 personas.
El informe realizado por el Departamento de Bomberos de la ciudad de New York en
julio de 197356 determinó claramente que el accidente fue un accidente de
construcción, y no un “incidente de GNL”. En 1988, en la reevaluación del
moratorio sobre las instalaciones de GNL, el New York Planning Board concluyó
que: “Hoy día las normas gubernamentales y las prácticas de operación de la
industria evitarían una réplica de este incidente. El incendio fue causado por
materiales de construcción inflamables y el diseño de un tanque que actualmente
están prohibidos. Aunque nunca se podrán conocer las causas precisas, es
indudable que el GNL no fue parte en el incidente, y no estuvieron expuestas al
riesgo las áreas vecinas a la instalación.” 57
55 U.S. Bureau of Mines, Report on the Investigation of the Fire at the Liquefaction, Storage, and Re-gasification Facility of the East Ohio Gas Co., Cleveland, Ohio, October 20, 1944, February 1946. 56 Fire Department of the City of New York, Report of Texas Eastern LNG Tank Fatal Fire and Roof Collapse, February 10, 1973, July 1973. 57 New York Energy Planning Board, Report on Issues Regarding the Existing New York Liquefied Natural Gas Moratorium, November 1998.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 86 –
Cove Point, Maryland, Octubre de 197958
En octubre de 1979, ocurrió una explosión dentro de una subestación eléctrica en el
terminal receptor de Cove Point, Maryland. El GNL se filtró por un sello mal
ajustado, el cual penetró a la bomba eléctrica, allí se vaporizó, pasó por 200 pies de
tubería eléctrica subterránea y penetró en la subestación. No se habían instalado
detectores de gas en ese edificio debido a que nunca se esperó encontrar gas
natural en esa área. Los contactos eléctricos de los circuitos prendió la mezcla de
gas natural y aire, lo que causó una explosión que mató a un operador dentro del
edificio, hirió seriamente a otro, y causó daños valorados en aproximadamente
US$3 millones. Este fue un incidente aislado ocasionado por circunstancias muy
específicas. La “National Transportation Safety Board”59 encontró que el terminal
en Cove Point fue diseñado y construido conforme a todos los reglamentos y
códigos correspondientes. Sin embargo, como resultado de este incidente, antes
de la reapertura de la instalación en Cove Point se hicieron tres cambios de diseño
importantes en el código. Actualmente, dichos cambios se aplican a la industria
internacional.
Debido a todas las medidas de seguridad y protección incluidos en la cadena de
valor del GNL, actualmente la probabilidad de ocurrencia de un accidente serio es
baja. Sin embargo, al igual que en cualquier otra instalación de energía las
consecuencias de una falla en los terminales en tierra, pueden ser muy serias si no
se emplean las precauciones y protecciones de seguridad apropiadas.
El pequeño número de accidentes de seguridad que han ocurrido sirven para
mostrar el historial de excelente seguridad en la industria del GNL. La tabla que
aparece al final de este apéndice enumera otros accidentes relacionados con el
GNL, junto con algunas de las mejoras importantes que se llevaron a cabo.
58 El contenido de esta sección se tomó de: CH-IV International Report Safety History of International LNG Operations, June 2002. 59 National Transportation Safety Board Report, Columbia LNG Corporation Explosion and Fire; Cove Point, MD; October 6, 1979, NTSB-PAR-80-2, April 16, 1980.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 87 –
Accidentes Vehiculares
El 6 de diciembre de 1992 ocurrió una explosión de metano dentro de un autobús a
GNL de 60 pies de largo. El vehículo acababa de ser entregado, y lo estaban
llenando con GNL para comenzar sus operaciones. El representante del fabricante
se encontraba reparando una falla en el sistema de gas natural cuando sonó la
alarma de detección de gas combustible ubicado a bordo del vehículo. A pesar de
que dichas reparaciones se deben realizar al aire libre, por la inclemencia del
tiempo el mecánico realizó la reparación en el taller. Después de haberse
percatado de la existencia de un derrame, el mecánico activó el interruptor para
prender el motor y sacar al camión afuera, y este movimiento apagó la alarma. Sin
embargo, cuando se prendió el motor un relevador (“relay”) en el sistema de aire
acondicionado encendió la mezcla inflamable de metano y aire que se había
acumulado en el interior del camión. La explosión consecuente quebró todas las
ventanas del autobus, así como las compuertas del techo y los fuelles. El mecánico
no sufrió daños.
© Center for Energy Economics. La reproducción, distribución o atribución únicamente bajo permiso.
Tabla 4. Accidentes Importantes de GNL60
Fecha del
Accidente
Nombre de la
Instalación/Buque
Ubicación Situación del
Buque
Daños/
Fatalidades
Daños al
Buque/Propiedad
Derrames
de GNL
Comentarios
I944 Tanque de GNL del
East Ohio Gas
Cleveland NA 128 muertes NA NA Fallas en el tanque e inexistencia
de berma. Formación de una
nube de vapor que invadió las
calles vecinas y el sistema de
drenaje. Ignición de gas natural
en el charco de GNL.
1965
Canvey
Island, R.U.
Operación de
transferencia
1 quemado
seriamente
Si
1965 Jules Vernet Cargando No Si Si Sobrecarga. Fracturas en la
cubierta y puente del tanque.
1965 Methane Princess Desconectado
después de la
descarga
No Si Si Derrame en válvula y fracturas en
el puente.
1971 Buque Esso Brega,
terminal de
importación de GNL en
La Spezia
Italia Descargando el
GNL en el tanque
de almacenamiento
NA NA Si Primer accidente documentado de
“roll-over”. Repentino incremento
en la presión dentro del tanque.
El vapor de GNL se derramó por
las válvulas de seguridad del
tanque. Daños menores al techo
del tanque. No hubo incedio.
1973 Texas Eastern
Transmission, Tanque
de GNL
Staten
Island
NA 40 muertos No No Accidente industrial no
relacionado con la presencia de
GNL. En el curso de unas
60 Gran parte del material que aparece en esta sección fue tomada de: Lloyd’s Register’s Risk Assessment Review of the Marine Transportation of Liquefied Natural Gas, STD Report #3000-1-2, September 1992; West, H.H. and M.S. Mannan, Texas A&M University: LNG Safety Practice & Regulation: From 1944 East Ohio Tragedy to Today’s Safety Record, AIChE Meeting, April 2001 and CH-IV International: Safety History of International LNG Operations, November 2002.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 89 –
Fecha del
Accidente
Nombre de la
Instalación/Buque
Ubicación Situación del
Buque
Daños/
Fatalidades
Daños al
Buque/Propiedad
Derrames
de GNL
Comentarios
reparaciones, los vapores
asociados con el proceso de
limpieza aparentemente causaron
la ignición del recubrimiento de
mylar. El incendio causó que
subieran las temperaturas,
generando suficiente presión para
destrozar el techo de concreto de
6 pulgadas de espesor que se
derrumbó sobre los trabajadores
que se encontraban dentro del
tanque
1973
Canvey
Island, R.U.
NA No Si Si Roturas de vidrio. Se derramaron
pequeñas cantidades de GNL
sobre un charco de agua de lluvia,
y la explosión del vapor sin llama,
la llamada fase de transición
rápida (RPT), ocasionó
estruendos. No hubo daños.
1974 Massachusetts Cargando No Si Si Derrame en la válvula. Fracturas
en el puente.
1974 Methane Progress En el puerto No Si No Encalló y tocó fondo en Arzew.
1975
Philadelphia Gas
Works
NA No Si NA No causado por el GNL.
El derrame del fluido ocasionado
por el calor de un intermedio del
iso-pentane se prendió,
quemando toda el área de
regasificación.
1977 Arzew Algeria NA 1 trabajador NA Si Falla de la válvula de aluminio al
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 90 –
Fecha del
Accidente
Nombre de la
Instalación/Buque
Ubicación Situación del
Buque
Daños/
Fatalidades
Daños al
Buque/Propiedad
Derrames
de GNL
Comentarios
murió
congelado
entrar en contacto con
temperaturas criogénicas. Mezcla
de aluminio equivocada en la
válvula. Liberación de GNL, sin
ignición del vapor.
1977 LNG Aquarius Cargando No No Si Tanque sobrecargado.
1979 Columbia Gas LNG
Terminal
Cove Point,
Maryland
NA 1 muerto
1 herido
grave
Si Si Ocurrió una explosión dentro de la
subestación eléctrica. El GNL se
filtró por el sello de penetración
eléctrica de la bomba de GNL,
pasó por 200 pies de ducto
eléctrico subterráneo y entró a la
subestación. Debido a que no se
esperaba la presencia de gas
natural en el edificio, no existían
detectores de gas en esa área.
Los contactos electricos del
circuito prendieron fuego a la
mezcla de gas natural y aire,
resultando en una explosión.
1979 Buque Mostefa Ben-
Boulaid
? Descargando No Si Si Derrame en la válvula. Fracturas
en el puente.
1979 Buque Pollenger ? Descargando No Si Si Derrame en la válvula. Fracturas
en la cubierta del tanque.
1979 Buque El Paso Paul
Kayser
En el mar No Si No Varado. Daños severos al fondo,
tanques del balasto, daños por
agua a los motores, y sistema de
contención.
1980 LNG Libra En el mar No Si No El fuste se fue en contra del
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 91 –
Fecha del
Accidente
Nombre de la
Instalación/Buque
Ubicación Situación del
Buque
Daños/
Fatalidades
Daños al
Buque/Propiedad
Derrames
de GNL
Comentarios
timón. Fracturas en la cola del
fuste.
1980 LNG Taurus En el puerto No Si No Varado. Inundación de los
tanques de balasto Daños
extensivos en el fondo.
1984 Melrose En el mar No Si No Incendio en el cuarto de
máquinas. No se sufrieron daños
estructurales, sólo en el cuarto de
máquinas.
1985 Gradinia En el puerto No No se reportaron No Fallas en el mecanismo de
dirección. No se reportaron los
detalles del daño.
1985 Isabella Descargando No Si Si Fallas en válvula de carga.
Sobrecarga. Fracturas al puente.
1989 Tellier Cargando No Si Si Rompió los amarres. Fracturas al
casco y puente.
1990 Bachir Chihani En el mar No Si No Sostuvo fracturas estructurales,
causadas aparentemente por
esfuerzos y fatiga en el casco
interno.
1993 Instalación de
licuefacción en
Indonesia
Indonesia NA No NA NA Derrame de GNL en la línea de
bajada durante un proyecto de
modificación del ducto. El GNL
entró por el sistema de drenaje de
concreto bajo tierra, sufrió
expansión rápida de vapor que
causó presión excesiva y rompió
los tubos del drenaje. Daños
sustanciales al sistema de
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 92 –
Fecha del
Accidente
Nombre de la
Instalación/Buque
Ubicación Situación del
Buque
Daños/
Fatalidades
Daños al
Buque/Propiedad
Derrames
de GNL
Comentarios
drenaje.
2002 Buque de GNL Norman
Lady
Al este de
Estrecho de
Gibraltar
En el mar No Si No Colisión con un submarino de
combustible nuclear de la Marina
de los Estados Unidos, el U.S.S.
Oklahoma City. En condición de
balasto. El buque sufrió un
derrame de agua de mar en el
área del tanque seco del fondo
doble.
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Apéndice 7: Glosario de Términos61,62
TÉRMINO DEFINICIÓN
Temperatura de Auto ignición
La temperatura más baja en la cual prende fuego un gas después de un tiempo prolongado de estar expuesto (por ejemplo, por varios minutos).
British Thermal Unit (BTU)
El BTU es la cantidad de calor necesaria para modificar la temperatura de una libra de agua un grado Fahrenheit.
Criogénico Se refiere a temperaturas bajas y a la tecnología asociada con temperaturas bajas. No existe una temperatura exacta que defina el límite superior, pero -100˚F se usa con frecuencia.
Densidad
Característica del petróleo al medir la proporción de su volumen y peso.
Explosión La liberación repentina o la creación de presión y generación de altas temperaturas como resultado de un cambio rápido de estados químicos (normalmente la quema) o de una falla mecánica.
Grados Fahrenheit (F)
Escala que mide la temperatura en la que el agua hierve a 212 y se congela a 32 grados Fahrenheit. La fórmula para convertirse a grados Centígrados (C) es: (F-32)/1.8= C.
Límite de Inflamabilidad
El límite de inflamabilidad de un combustible es la concentración del combustible (por volumen) que debe estar presente en el aire para que ocurra la ignición cuando existe una fuente de ignición.
Represa Control de derrames para tanque diseñado para limitar su expansión de GNL en casos de liberación. También se puede referir al control de derrames en los ductos de GNL o en las operaciones de transferencia.
Destilados medios Productos más pesados que la gasolina/nafta de los motores, pero más ligeros que los aceites combustibles residuales. El petróleo para la calefacción, el diesel, el keroseno y el keroseno de jet se incluyen en este rango.
Porcentaje “Mol” “Mol” es la forma resumida de “peso molecular”. La fracción mol o el porcentaje mol es el número de moles de un componente en una mezcla dividido por el número total de moles en la mezcla.
MTPA (siglas en ingles)
Millón de Toneladas al Año. Las toneladas o la tonelada métrica equivale aproximadamente a 2.47 metros cúbicos de GNL.
PM (MW = siglas en ingles)
Peso molecular.
Instalaciones de “Peakshaving” de GNL
La instalación, tanto para el almacenamiento como para la regasificación de GNL que se opera de forma intermitente para cumplir con demandas de gas relativamente cortas en temporadas pico. Una instalación “peakshaving” también puede contar con capacidad para la licuefacción, que en comparación es muy pequeña.
Riesgo y peligro El riesgo y el peligro no son la misma cosa. Riesgo significa la posibilidad de que ocurra un daño o pérdida, mientras que un peligro significa una condición con potencial para iniciar un accidente.
Gas varado Fuente de gas no cercana al cliente y que por tanto no justifica la construcción de un
61 Phillips Petroleum Company, http://www.phillips66.com/lng/LNGglossary.htm. 62 Poten & Partners, http://www.poten.com/?URL=ut_glossary.asp.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 94 –
TÉRMINO DEFINICIÓN
gasoducto.
Sweetening (Endulzando)
Proceso de remoción del azufre. La hidrodesulfurización, por ejemplo puede producir materiales catalíticos dulces útiles en la producción de combustibles y químicos. El lavado con sustancias cáusticas puede endulzar las gasolinas que son naturalmente agrias, haciéndolas apropiadas para ser mezcladas como gasolinas para motores.
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 95 –
Apéndice 8: Tabla de Conversión A
billones
de metros
billones de pies cúbicos
millones de toneladas
Millones de toneladas
Trillones de British
Millones de barriles
Gas Natural y GNL cúbicos
GN GN
de petróleo equivalentes
a GNL
thermal units
de petróleo equivalentes
a De Multiplicar por 1 billón metros cúbicos de GN
1
35.3
0.90
0.73
36
6.29
1 billón pies cúbicos de GN 0.028 1 0.026 0.021 1.03 0.18 1 billón de toneladas de GNL 1.111 39.2 1 0.805 40.4 7.33 1 millón toneladas equivalentes
1.38 48.7 1.23 1 52.0 8.68
1 trillón British thermal units 0.028 0.98 0.025 0.02 1 0.17 1 millón barriles de petróleo equivalentes
0.16
5.61
0.14
0.12
5.8
1
A toneladas galones toneladas/
Petróleos Crudos* (métricas) kilolitros barriles año
DE Multiplicar por
Toneladas (métricas) 1 1.165 7.33 307.86 – Kilolitros 0.8581 1 6.2898 264.17 – Barriles 0.1364 0.159 1 42 – Galones 0.00325 0.0038 0.0238 1 – Barriles/día – – – – 49.8 *Basado en gravedad promedio mundial.
Para convertir barriles toneladas kilolitros toneladas
Productos a toneladas a barriles a toneladas a kilolitros Multiplicar por GLP 0.086 11.6 0.542 1.844 Gasolina 0.118 8.5 0.740 1.351 Petróleo combustible destilado 0.133 7.5 0.839 1.192 Petróleo combustible residual 0.149 6.7 0.939 1.065 Ejemplo: Para convertir DE 1 millón de toneladas de GNL A pies cúbicos de gas natural, multiplíquese por 48.7 (100 millones de toneladas equivalen aproximadamente a 5000 billones de pies cúbicos de gas natural).
Sistemas de Seguridad y Protección de GNL - 96 –
Los factores de conversión mostrados arriba fueron tomados del BP Statistical Review of World Energy 2003, disponible en http://www.bp.com/centres/energy/definitions/units.asp
Unidades Equivalentes caloríficos
1 tonelada métrica = 2204.62 lb. Una tonelada de petróleo equivale aprox. a:
= 1.1023 toneladas cortas Unidades caloríficas 10 millones de kilocalorías
1 kilolitro = 6.2898 barriles 42 gigajoules
1 kilolitro = 1 metro cúbico 40 millones Btu
1 kilocaloría(Kcal.) = 4.187 kJ = 3.968 Btu Combustibles sólidos 1.5 toneladas carbón duro
1 kilojoule (kJ) = 0.239 Kcal. = 0.948 Btu 3 toneladas de lignito
1 British thermal unit (Btu) = 0.252 Kcal. = 1.055 kJ Combustibles gas. ver tabla de GN y GNL
1 hora kilowat (Kwh.) = 860 Kcal. = 3600 kJ = 3412 Btu Electricidad 12 horas megawat
I millón de toneladas de petróleo produce cerca de 4500 horas
kilowat (=4.5 horas terawat) de electricidad en una estación
moderna