Migliori pratiche per la misurazione del punto di rugiada nel gas di trasporto

Proteggere i gasdotti e i sistemi di alimentazione a gas

L'imprevedibilità e la complessità del cambiamento climatico stanno avendo un impatto globale, con ripercussioni sui singoli individui, sulle attività commerciali e sui governi. 

Ad esempio, la transizione verso un sistema energetico decarbonizzato è in corso da tempo, con una pianificazione a lungo termine e programmi di implementazione strutturati già in atto; tuttavia, ha ricevuto un nuovo impulso in seguito ai recenti estremi delle temperature stagionali, combinati con la continua crisi delle forniture di gas e petrolio causata dall'invasione dell'Ucraina da parte della Russia. 

Una conseguenza è la crescente frammentazione delle fonti di approvvigionamento delle reti di gas naturale. Stiamo assistendo a un aumento dell'uso del biometano, dell'idrogeno, del gas naturale liquido (LNG) e del gas di scisto, in combinazione con il gas naturale proveniente da giacimenti di lunga data on e off-shore. 

Navigare nelle specifiche del gas di trasporto

La progressiva diversità dell'offerta evidenzia l'importanza di un monitoraggio e di un controllo accurati dei prodotti che vengono aggiunti alle reti di trasporto e dell'applicazione di criteri coerenti e concordati a livello internazionale.  Poiché questi vengono utilizzati sia per il controllo della qualità che per la gestione dei meccanismi di tariffazione, vengono spesso definiti "specifiche tariffarie" in Nord America, dove i criteri sono generalmente stabiliti dagli operatori dei gasdotti; in Europa, invece, viene promossa una "specifica di trasferimento di custodia" comune, definita negli standard EASEE-gas Common Business Practice 2005-001/01. 

In ogni caso, le diverse serie di specifiche definiscono le concentrazioni massime di gas, liquidi ed elementi chimici come idrogeno solforato, zolfo, ossigeno, idrogeno e acqua - consentite nei gas che vengono immessi nella rete di trasporto.  Le misurazioni della qualità del gas vengono tipicamente effettuate nei punti di ingresso del sistema, nei punti transfrontalieri (in Europa) e nelle fasi di miscelazione, utilizzando apparecchiature di monitoraggio fisse o, come accade più spesso in Canada e negli Stati Uniti, strumenti portatili. 

raccogliere l'equilibrio di gas e liquidi

Il punto di rugiada degli idrocarburi e dell'acqua sono due dei criteri di misurazione fondamentali per la qualità del gas di trasporto. Questi fattori sono importanti per prevenire il rischio di perdite di liquidi durante la distribuzione e l'utilizzo.  Esiste il rischio che i condensati di idrocarburi si accumulino nei punti bassi delle tubazioni, creando un terreno fertile per la corrosione microbica. Un altro rischio è la presenza di liquidi a valle che influisce sull'efficienza dei generatori di turbine a gas, con la minaccia di danni alle pale delle turbine, ritorni di fiamma e aumento delle emissioni di NOx.  Allo stesso modo, un elevato contenuto di umidità nei gas di trasmissione può portare alla formazione di idrati solidi cristallini e all'accelerazione della corrosione delle tubazioni in acciaio e dei componenti del sistema. 

I criteri di misurazione del punto di rugiada degli idrocarburi si basano comunemente sulla condizione di cricondensazione. Si tratta della temperatura massima alla quale una particolare composizione di gas può esistere in due stati simultaneamente, sia nella fase liquida che in quella di vapore. La temperatura del punto di rugiada degli idrocarburi varia con la pressione del gas come una curva retrograda, creando di fatto un involucro di fase che circonda la regione in cui il gas e il liquido sono in equilibrio; ciò è visibile nei grafici sottostanti, che indicano dove il gas si presenta al 100% come vapore su un lato della curva del punto di rugiada degli idrocarburi (a una temperatura più elevata), o al 100% come liquido (a una temperatura più bassa) all'esterno della linea della bolla degli idrocarburi. 

Il contenuto di vapore acqueo nella composizione del gas determina la temperatura del punto di rugiada dell'acqua, che aumenta con la pressione, e la temperatura massima di condensazione acquosa si verifica nelle condizioni di massimo funzionamento della condotta. 

In Europa, sebbene la specifica armonizzata richieda che il punto di rugiada degli idrocarburi sia inferiore a -2 °C a pressioni che possono raggiungere i 70 bar, la pratica normale prevede la misurazione del punto di cricondensa a 27 barg. In confronto, i requisiti canadesi prevedono la misurazione del punto di rugiada degli idrocarburi alla pressione massima della tubazione, o a una pressione definita al di sopra della condizione di cricondentherm, anche se questo potrebbe non essere il luogo in cui si verifica il punto di rugiada più elevato degli idrocarburi. 

Un'ulteriore variazione nell'approccio si riscontra con i criteri per il punto di rugiada dell'acqua: la specifica europea richiede che le misurazioni siano a -8 °C alla massima pressione di esercizio della conduttura, mentre in Nord America è comune utilizzare il contenuto massimo di umidità piuttosto che il punto di rugiada come riferimento appropriato. 

Una nuova generazione di strumenti per il punto di rugiada

Per garantire che le misure del punto di rugiada siano precise, coerenti e ripetibili, è necessario disporre di analizzatori avanzati di ultima generazione.  Per esempio, il nostro Condumax II e il recente lancio di CDP301 offrono una scelta di dispositivi fissi on-line o portatili.  

Condumax II La tecnologia dello specchio freddo è stata collaudata in impianti di gas naturale in tutto il mondo, mentre la tecnologia del CDP301 è ideale per l'uso in tutto il Nord America.  Le sue dimensioni robuste e compatte e l'assenza di bombole di gas refrigerante ne facilitano il trasporto in loco e l'esecuzione di misure da parte di operatori non specializzati. Inoltre, una telecamera integrata e un'unità di registrazione consentono di analizzare le letture da parte di specialisti esterni.  

Con quasi 50 anni di esperienza nello sviluppo di strumenti di precisione innovativi, siamo gli esperti nelle misurazioni del punto di rugiada per tutte le applicazioni del gas naturale. Se desiderate discutere le vostre esigenze, vi invitiamo a contattare il nostro team oggi stesso.

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