Factores clave que afectan la selección del material en el servicio de GNL

El reciente aumento de la demanda de energía, en particular la energía limpia, catalizó una serie positiva de eventos para las empresas especializadas en la manufactura, fabricación e instalación de sistemas aislantes industrial de alto rendimiento. El alto volumen de aislante requerido para proteger las importantes inversiones en estas instalaciones ha sido inspirador.

Los dos mayores enemigos del rendimiento del aislamiento industrial, la humedad (líquida y vapor) y el fuego, se destacan en la ingeniería de las instalaciones de manipulación de gas natural licuado (GNL). Estos problemas deben abordarse por separado con la ingeniería de materiales, pero la buena noticia es que los problemas pueden integrarse para obtener soluciones.

Es lógico pensar que, dado que la mayoría de estas plantas se encuentran en climas cálidos y húmedos, la necesidad de resistencia a la transmisión de vapor de humedad (MVT) es primordial. La MVT puede ser excesiva en estas condiciones de diseño. La tubería o el recipiente puede estar a una temperatura de operación continua de aproximadamente –168 °C, y las condiciones ambientales ser de 32 °C o más, con una humedad del 90 por ciento.

En estas condiciones, la posibilidad de que la humedad ingrese al aislamiento está en el nivel más alto posible. Como la transmisión de humedad natural es de calor a frío, se puede ver cómo las elecciones de aplicación y material aislante pueden determinar el fracaso o éxito del sistema.

El GNL es una mezcla de hidrocarburos de bajo peso molecular. La composición real varía, aunque el GNL es principalmente metano, junto con etano, propano, butano y nitrógeno. Obviamente, existe un potencial de incendio significativo con el GNL.

El riesgo de incendio puede reducirse mediante la selección adecuada de material y aplicación. A menudo, existen certificaciones de incendio fundamentales para evaluar si un sistema aislante se puede tener en cuenta para el servicio de GNL.

Estabilidad dimensional: Las temperaturas de servicio frías o criogénicas pueden causar cambios dimensionales de canal que conducen a la deformación del aislamiento en la tubería, lo que produce brechas. Junto con una alta humedad, esto puede promover la entrada de humedad, lo que ocasionará la acumulación de hielo. Este puede ser un problema costoso de reparar.
Resistencia a la compresión: La construcción y el mantenimiento de los bastidores de tuberías de GNL requieren que los obreros trabajen en el aislamiento y alrededor de él. Los daños físicos se evitan mediante el uso de materiales aislantes con alta resistencia a la compresión, que absorben las cargas puntuales y el tráfico. Además, se requieren altas resistencias a la compresión para los soportes de tuberías, ya que las cargas de peso pueden dañar el aislante en esos lugares.
Combustibilidad: Con frecuencia, la protección contra incendios es una característica adicional del sistema a tener en cuenta. Esto requiere el uso de materiales resistentes al fuego, que por lo general incluyen cubiertas y bandas de acero inoxidable. Esta información es fundamental para la selección de los materiales adecuados.
Selección de accesorios: Seleccionar materiales accesorios que complementen el aislante también es muy importante. Debido a que esta aplicación es crítica y muy costosa, la selección de los accesorios adecuados no se puede hacer a toda prisa. Los datos de laboratorio simplemente no son suficientes. Se recomienda realizar pruebas exhaustivas y contar con un historial de rendimiento comprobado para el aislamiento especificado.

Selección del fabricante de aislante: La atención al detalle en la fabricación de aislante para trabajos fríos y criogénicos nunca se debe subestimar. Prestar especial atención a las dimensiones, y específicamente minimizar las juntas de fabricación directa (juntas perpendiculares a la tubería que atraviesan todo el grosor del segmento de aislante de la tubería) y el sellado al 100 por ciento de esas juntas contribuirán a que el proyecto tenga éxito. Se sugiere que el fabricante demuestre la experiencia adecuada con el trabajo en frío y especialmente el criogénico antes de encargarle un trabajo. Como estos proyectos tienden a ser de gran alcance, la capacidad del fabricante para obtener materiales y convertirlos en sistemas aislantes de alta calidad también es una cuestión importante.
Selección del contratista: Hay contratistas altamente competentes y familiarizados con las técnicas fundamentales de aislamiento en frío y criogénico. Estas empresas cuentan con personal y se gestionan en función del rendimiento en usos finales críticos, de los cuales el GNL es ciertamente uno. La lista de candidatos puede no ser tan grande como uno quisiera, pero para trabajar con GNL se debe priorizar el grado de competencia. Los perfiles históricos y las listas de referencias accesibles deben ser lo mínimo necesario para la calificación previa de un contratista de aislante de GNL.