(FNM) Investigadores coreanos exhibieron con éxito la instalación y operación de un tanque de alta presión con forma de prisma para el almacenamiento de gas natural licuado (GNL). El desarrollo, presentado en Pohang, República de Corea es el primero en su tipo en todo el mundo.
(FNM) Investigadores coreanos exhibieron con éxito la instalación y operación de un tanque de alta presión con forma de prisma para el almacenamiento de gas natural licuado (GNL). El desarrollo, presentado en Pohang, República de Corea es el primero en su tipo en todo el mundo.
Los recipientes de alta presión tienen múltiples aplicaciones y son ampliamente utilizados en los sectores de petroquímica, energía y otras industrias en las que el transporte y almacenamiento de muchos tipos de gases y fluidos presurizados resulta esencial. Este tipo de artefactos debe ser diseñado, fabricado, instalado y operado en estricto acuerdo con códigos y estándares apropiados, dado que la posibilidad de una ruptura o filtración plantea considerables riesgos para la salud y la seguridad.
Los recipientes de alta presión son normalmente diseñados con forma de tanques cilíndricos o esféricos. Se trata, en principio, de formas altamente eficientes para resistir la presión interna, pero bastante ineficientes en términos de aprovechamemiento del espacio. Estos tanques encajan pobremente en un compartimiento de formas típicamente prismáticas. Tampoco se pueden ensamblar juntos, por lo que no permiten una utilización eficiente del espacio total. Más aún, los tanques cilíndricos o esféricos no son fácilmente escalables hacia grandes dimensiones, porque el espesor de sus paredes debe incrementarse proporcionalmente con su radio. Por tanto, un recipiente de grandes dimensiones deberá tener inevitablemente paredes muy gruesas, lo que dificulta y encarece su fabricación, (se hace necesario doblar, forjar y unir por soldadura una gran cantidad de paredes de acero de gran espesor).
Los investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología Avanzadas de Corea (KAIST por su sigla en inglés), con el auspicio de la acería multinacional POSCO, con base en Pohang (Corea del Sur), adoptaron una aproximación totalmente diferente para la construcción de un recipiente de alta presión que no fuera ni cilíndrico ni esférico. Los profesores Pål G. Bergan and Daejun Chang del área de Ingeniería de Sistemas Oceánicos de KAIST desarrollaron un recipiente de alta presió y grandes dimensiones con forma de prisma, para el almacenamiento y transporte de líquidos tales como gas licuado de petróleo (GLP), gas natural comprimido (GNC) o gas natural licuado (GNL).
Este artefacto tiene una estructura interna para la carga y transporte, de tipo entramado. El diseño entramado es modular en las tres direcciones espaciales, permitiendo el anclaje y balanceo de fuerzas sobre las paredes externas del recipiente. Este reticulado modular puede adaptarse fácilmente a los niveles de presión requeridos, en tanto las dimensiones volumétricas totales están directamente vinculadas con la cantidad de módulos agregados. Un contenedor gigante de este tipo –con un volumen de 20.000 metros cúbicos- y diseñado para presiones de 10 atmósferas (10 barg) puede construirse mediante un sencillo ensamble de recipientes de menores dimensiones. Es interesante hace notar que el espesor de las paredes de acero se mantiene sin cambio y que el peso de acero por unidad de volumen almacenado se reduce a medida que se incrementa el tamaño del contenedor.
El profesor Chang explicó los beneficios del contenedore de alta presión prismático (o tipo “caja”):
“Si usamos un recipiente a presión de forma cilíndrica para almacenar GNL para propulsar un barco portacontenedores, por ejemplo, necesitaremos varios tanques que ocuparán un grande y valioso espacio a bordo, dado que deben estar instalados en línea. En nuestro caso, en cambio, se necesitará mucho menos espacio. La operación de un barco se hace mucho más sencilla con un único tanque que con varios. Más aún, nuestro tanque de presión tipo caja puede diseñarse con las dimensiones que se ajusten exactamente al buque. En el caso de un buque portacontenedores, este ahorro de espacio respecto de los tanques cilíndricos, proveerá un volumen extra sustancial para la carga de contenedores de carga. Un estudio para un barco portacontenedores de 13.000 teu nos dio como resultado un incremento en capacidad de transporte de alrededor de USD8,4 millones en un año de operación del barco”.
El costo de fabricación de los tanques también se reduce. Se han investigado varios tipos de aceros especiales para aplicaciones criogénicas (a bajas temperaturas) en los estudios de análisis y de diseño, incluido un nuevo tipo de acero con alto contenido de manganeso que está siendo desarrollado por POSCO. Con independencia del material, en cualquier caso de un tanque para altas presiones, la nueva tecnología reticular ofrece ahorros significativos tanto en capital como en costos operativos.
El profeso Bergan también mostró su entusiasmo por el impacto de esta innovación tecnológica:
“Nuestro tanque de forma prismática representa una investigación pionera. Esta innovación tecnológica cambiará radicalmente las reglas de juego de la industria en términos de producción, transporte y almacenamiento de fluidos a altas presiones y bajas temperaturas”.
El tanque exhibido fue un modelo a escala reducida, con un volumen de 80 metros cúbicos y una presión de 10 atmósferas. El artefacto cumple con las especificaciones del Código de Calderas y Contenedores a presión de la Asociación Americana de Ingenierós Mecánicos (ASME), con los correspondientes estándares internacionales de diseño, fabricación e inspección. Pasó con éxito las pruebas de presión de 15PSI en enero y fue acreditado por ASME.
El tanque prismático de alta presión de KAIST fue presentado en Gastech 2014, la mayor exhibición y conferencia global de la industria de gas natural, GNL e hidrocarburos. El evento tuvo lugar entre el 24 y 27 de marzo en Ilsan, República de Corea. (Mares. Adaptado al español por NUESTROMAR)
01/04/14