Operaciones, sistemas y procedimientos en buques gaseros LPG y LNG

Operaciones y Sistemas en Buques Gaseros

1. Gassing Up y Cooling Down: Definición, Aplicación y Ejecución

Explique qué es el Gassing Up y el Cooling Down, en qué tipo de buques se realizan y por qué, y quién puede realizar estas operaciones (si el buque, tierra o ambos).

• Gassing Up

  El Gassing Up consiste en introducir gas en el sistema (en los tanques de carga) para desplazar y eliminar el nitrógeno o el gas inerte previamente utilizado. Los gases desplazados se expulsan a la atmósfera (si el buque está navegando y las condiciones lo permiten) o se envían a una terminal en tierra.

• Cooling Down

  El Cooling Down es el proceso de enfriamiento. Una vez realizado el Gassing Up, se introduce líquido (generalmente parte de la carga) a diferentes temperaturas en los tanques hasta que estos alcanzan una temperatura cercana a la requerida para la carga principal.

Aplicación: Ambas operaciones se realizan en los buques LPG (Gas Licuado de Petróleo), y el Cooling Down también es esencial en los buques LNG (Gas Natural Licuado).

Ejecución: Estas operaciones requieren una coordinación estricta y pueden ser realizadas por el buque, la terminal en tierra, o mediante la colaboración de ambos, dependiendo de la infraestructura disponible y los procedimientos de seguridad.

2. Ciclo Operacional de un Buque LNG: De la Descarga a la Nueva Carga

Explique las operaciones que debe realizar un LNG, desde que un buque sale de puerto donde ha descargado un gas cuyo punto de ebullición es de -70 °C y procede a cargar otra carga distinta a la anterior y cuyo punto de ebullición es de -104 °C hasta que realiza la descarga.

El proceso se puede describir en las siguientes fases:

1. Preparación y Enfriamiento (Cooling Down)

   Una vez que el buque ha descargado la carga antigua y se dirige al puerto de carga, se procede al enfriamiento de los tanques. Dado que la nueva carga tiene un punto de ebullición más bajo (-104 °C) y el LNG se transporta típicamente a temperaturas criogénicas (aproximadamente -163 °C), se debe alcanzar una temperatura cercana a los -160 °C.

   Durante este enfriamiento, se generan vapores que deben ser enviados a tierra para mantener la presión controlada.

2. Carga

   Una vez conseguida la temperatura deseada (aproximadamente -160 °C), se procede a la carga. Se abren las válvulas que comunican la línea de líquido con los tanques y se solicita a la terminal que comience la transferencia.

   Se ponen en marcha los compresores para enviar a tierra los vapores desplazados por la llegada del líquido. Es crucial vigilar que la carga entre en todos los tanques por igual para evitar un cambio brusco en el asiento del buque. La carga se da por finalizada cuando se alcanza aproximadamente el 80% de la capacidad del tanque.

3. Navegación

   Durante la navegación, los vapores desprendidos de la carga (Boil Off Gas) se consumen en las calderas o motores del buque, manteniendo la presión de los tanques a un nivel apropiado, establecido en el puerto de carga.

4. Descarga

   Una vez que el buque llega al puerto de destino, se procede a la descarga de la carga.

3. Presión de Descarga en Buques Semirefrigerados

En un buque semirefrigerado que va a proceder a descargar sus tanques, ¿qué presión de descarga tenemos que conseguir en la bomba y a qué es debido esta presión de descarga?

La presión de descarga requerida en la bomba debe ser, como mínimo, 1 bar por encima de la presión que tienen los tanques. Este diferencial de presión es necesario para asegurar que el líquido pueda ser impulsado fuera del tanque y a través de la línea de descarga, superando la contrapresión del sistema y de la terminal en tierra. Una vez alcanzado este diferencial, se puede arrancar la bomba y abrir la válvula de descarga progresivamente.

4. Sistemas de Contención y Clasificación de Buques Gaseros

Descripción del Sistema de Contención de un Tanque de Membrana

Los tanques de membrana son sistemas de contención que carecen de sustentación propia. Están formados por una delgada capa (la membrana) que, a través de un aislamiento especializado, transfiere la carga y las tensiones térmicas a la estructura adyacente del casco del buque.

Tipos de Buques según el Código IGC (CIG)

El Código Internacional de Gaseros (CIG o IGC, por sus siglas en inglés) clasifica los buques según el nivel de contención y seguridad requerido para el tipo de carga transportada. Los tipos principales son:

• 1G
• 2G
• 2PG
• 3G

5. El Fenómeno del Boil Off Gas (BOG)

Explique qué es el Boil Off, sus consecuencias y el empleo del mismo.

Definición

El Boil Off (BOG) es la evaporación natural del gas licuado (principalmente LNG) que ocurre dentro de los tanques de carga debido a la inevitable entrada de calor a través del aislamiento.

Consecuencias

Las principales consecuencias del BOG son:

• El incremento de la presión dentro de los tanques de carga.
• La pérdida de volumen de la carga transportada.

Empleo

El BOG se utiliza preferentemente como combustible para las calderas o motores del buque, siempre y cuando las autoridades y los procedimientos lo autoricen. Relicuar este gas para devolverlo al estado líquido suele ser un proceso muy costoso y complejo, por lo que su uso como combustible es la opción más eficiente.

6. Funciones de la Maquinaria Auxiliar en Buques LNG

Función de los Calentadores de Vapores de un LNG

Calentar los vapores del LNG antes de enviarlos a la sala de máquinas para su uso como combustible, asegurando que alcancen la temperatura y presión adecuadas para la combustión.

Función de los Vaporizadores de Vapores de LNG

Producir vapor durante la descarga en caso de que la terminal no pueda suministrarlo. También suministran vapor si el Forcing Vaporizer falla y vaporizan Nitrógeno (N2) si se requiere líquido desde tierra.

Función del “Forcing Vaporizer” en un LNG

Se utiliza cuando el buque viaja en modo “gas only” o requiere un régimen de máquinas elevado. Vaporiza el líquido suministrado por la bomba de stripping si la cantidad de vapor requerida excede el Boil Off natural de la carga.

Función de los Compresores “High Duty” y “Low Duty” de un LNG

• High Duty (Alta Capacidad): Alivia la presión en los tanques durante la carga, enviando el exceso de vapor a tierra.
• Low Duty (Baja Capacidad): Envía el Boil Off Gas a la sala de máquinas para ser utilizado como combustible.

Función de los Condensadores de Purga de Gas

(Descripción no proporcionada en el documento original.)

7. Control Ambiental y Seguridad en Tanques de Buques Gaseros

Control ambiental en los tanques de los buques gaseros.

Para garantizar la seguridad y el control ambiental, se deben seguir los siguientes requisitos:

• Se instalará un sistema de tuberías que permita desgasificar y purgar los tanques sin riesgo.
• La disposición de este sistema debe ser tal que la posibilidad de que queden bolsas de gas o de aire después de la desgasificación o la purga sea mínima.
• Las conexiones destinadas al muestreo de gas deben estar provistas de válvulas y tapas que cierren por encima de la cubierta principal.
• El sistema para contener gases inflamables debe ser el apropiado para que la posibilidad de que en el tanque quede una mezcla de gases inflamables en cualquier momento de la desgasificación sea mínima.
• El Gas Inerte (G.I.) requerido podrá ser suministrado desde tierra o desde el buque.