Construcción de estaciones de gas natural comprimido confiables

Tres maneras en que las opciones de sistemas de fluidos inteligentes pueden conducir a mejores estaciones de servicio de GNC

Chuck Hayes, Ingeniero principal de desarrollo de nuevos productos, Swagelok, y Paul LeStrange, Representante técnico, Combustibles alternativos, Swagelok San Diego

Históricamente, los camiones pesados, los autobuses municipales y otros vehículos grandes se han asociado con los humos de diesel y las columnas de gases de escape negros.

Pero en 2021, estos se han convertido en suposiciones obsoletas. A medida que las regulaciones de emisiones se han endurecido en todo el mundo, la carrera por soluciones de combustible alternativo para una variedad de aplicaciones de transporte se ha acelerado en consecuencia. El gas natural comprimido (GNC) se ha convertido en uno de los combustibles alternativos más destacados al proporcionar caballos de fuerza confiables, rentabilidad y emisiones de carbono drásticamente reducidas en comparación con los combustibles fósiles. Como resultado, los vehículos de GNC han proliferado en las carreteras y autopistas de todo el mundo.

El ascenso de la popularidad del GNC continuará. Considere que el gobierno de EE. UU. recientemente extendió el Crédito Fiscal de Infraestructura de Combustible Alternativo. Según esta extensión, los equipos de combustible para gas natural, y una variedad de otros combustibles, instalados hasta el 31 de diciembre de 2021 son elegibles para un crédito fiscal del 30 % del costo de construcción. Existen incentivos similares en todo el mundo, y estos han ayudado a impulsar la construcción de una red confiable de estaciones de servicio que hace que el GNC sea cada vez más viable a gran escala.

Para capitalizar mejor estas oportunidades y crear una infraestructura confiable de estaciones de servicio de gas natural comprimido para uso público y de flotas, los constructores deben considerar cómo equilibran la necesidad de acelerar rápidamente la construcción con la seguridad e integridad del equipo de llenado. Cuando adquiera componentes de sistemas de fluidos para equipos de reabastecimiento de GNC, tenga en cuenta estas tres cosas:

#1:Maximice la eficiencia y la integridad del sistema con sistemas preensamblados

Una estación típica de gas natural comprimido se compone de una red compleja de tubos o tuberías, válvulas y otros componentes responsables de transferir el gas presurizado desde una fuente a granel al vehículo. A lo largo de este viaje, el gas se comprime a la presión necesaria, se distribuye a través de paneles y válvulas prioritarios a bombas y mangueras individuales, y luego se conecta a un vehículo a través de una válvula especializada.

Los sistemas de fluidos completos y preconstruidos se pueden ensamblar profesionalmente antes de que lleguen al sitio, lo que ayuda a acelerar el proceso de construcción y garantiza que el ensamblaje se haya realizado correctamente.

El diseño y montaje de estos sistemas requiere un conocimiento específico sobre el diseño eficiente junto con prácticas de instalación seguras. Por ejemplo, un instalador puede comenzar con un tubo largo, determinar los lugares correctos para doblarlo e incorporarlo adecuadamente al sistema siguiendo las mejores prácticas establecidas.

El conocimiento requerido para hacer esto de manera efectiva no es especialmente común, ni siempre es fácil encontrar trabajadores con las habilidades para ponerlo en práctica. Los subsistemas preensamblados de un proveedor confiable pueden ayudar a los constructores a superar estos desafíos. Los sistemas de fluidos completos y preconstruidos se pueden ensamblar profesionalmente antes de que lleguen al sitio, lo que ayuda a acelerar el proceso de construcción y garantiza que el ensamblaje se haya realizado correctamente.

#2:Mejore la seguridad con conexiones herméticas a altas presiones

Una vez construida la estación, la seguridad operativa es una prioridad máxima. Las bombas de reabastecimiento de GNC deben ser seguras y fáciles de operar por parte de los conductores cada vez que se realiza el reabastecimiento de combustible. Eso significa eliminar cualquier posible fuga en toda la estación, así como mantener y convertir adecuadamente las presiones de la fuente a la bomba.

Si bien el gas natural es un servicio común y la gente está acostumbrada a usarlo, las presiones inherentes al GNC crean varios desafíos diferentes e importantes. Por ejemplo:el GNC se almacena en el sitio en las estaciones de servicio a presiones significativamente más altas que el punto en el que ingresa al tanque de almacenamiento de un vehículo. A medida que cambia la presión durante el reabastecimiento de combustible, el efecto Joule-Thomson hace que la temperatura del gas baje significativamente.

Para las conexiones roscadas tradicionales, es difícil mantener un rendimiento hermético a las presiones necesarias del GNC y frente a cambios térmicos significativos a largo plazo. Las conexiones roscadas entre los componentes pueden verse comprometidas y los materiales de construcción de menor calidad pueden expandirse y contraerse debido a las fluctuaciones de temperatura. Todo esto puede suponer un riesgo importante para la seguridad. Como tal, es necesario especificar componentes de alta calidad, como accesorios diseñados para sostener y mantener la integridad del sistema en entornos exigentes.

#3:Mejore la confiabilidad con materiales de mayor calidad

Al igual que con las conexiones roscadas tradicionales, es posible que los materiales tradicionales no siempre sean adecuados para las aplicaciones de infraestructura de GNC, donde la confiabilidad y la integridad a largo plazo son imprescindibles.

Los tubos y tuberías de acero al carbono, por ejemplo, brindan un buen rendimiento en una variedad de aplicaciones generales. Sin embargo, en aplicaciones de mayor riesgo y mayor presión, como el abastecimiento de GNC, es posible que el acero al carbono no proporcione el rendimiento necesario debido a su mayor susceptibilidad a la corrosión y la oxidación. El gas natural tiene un contenido de humedad inherente que puede contribuir a niveles más altos de corrosión entre materiales como el acero al carbono. Las estaciones de GNC, al estar al aire libre, también deben competir con los elementos:la lluvia y la nieve pueden representar otra amenaza de corrosión.

La corrosión puede causar que se formen pequeñas cavidades o picaduras en la superficie de un material, e incluso la picadura más pequeña eventualmente creará problemas al operar a las presiones requeridas para el manejo de GNC. Esto hace que la elección del material sea importante al escalar la infraestructura. El uso de acero inoxidable 316/316L para los sistemas de reabastecimiento de combustible es una buena opción, y la selección de aceros inoxidables con un contenido elevado de níquel y cromo puede brindar una protección aún mayor contra la corrosión. Si lo hace, puede contribuir positivamente al rendimiento a largo plazo sin necesidad de mantenimiento o reemplazo continuo.

Una infraestructura confiable es fundamental a medida que los vehículos de GNC se vuelven más comunes en todo el mundo. La construcción eficiente, la seguridad operativa y la confiabilidad a largo plazo se pueden lograr trabajando con los proveedores adecuados para obtener ensamblajes y componentes de alta calidad que puedan funcionar en las condiciones inherentes a los sistemas de reabastecimiento de GNC.

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