Apparecchiature GNL

Un virtual pipeline trasporta gas naturale sotto forma di GNL tramite autocisterna (e in alcuni casi tramite container ISO o ferrovia) verso utenze prive di collegamento fisico alla rete. All'arrivo, una stazione satellite stocca il GNL in un serbatoio con isolamento sotto vuoto, lo vaporizza su richiesta, quindi regola la pressione, misura e, dove richiesto, odorizza il gas prima dell'ingresso nell'impianto o in una rete locale. L'ambito delle apparecchiature comprende il serbatoio di stoccaggio, i vaporizzatori, la regolazione della pressione e la misura, oltre alle connessioni di trasferimento utilizzate per lo scarico dell'autocisterna.

Lo stoccaggio di GNL copre piccoli serbatoi satellite al servizio di una singola utenza industriale fino a unità maggiori che alimentano una rete locale o una applicazione di rifornimento. Il dato operativo è il volume utile tra il livello massimo di riempimento e il livello minimo di esercizio, non il volume geometrico. La dimensione del serbatoio viene scelta a partire dal consumo giornaliero di gas, dall'intervallo di consegna, dalla portata utile dell'autocisterna disponibile sulla tratta e dal periodo di fermo accettabile, e viene confermata per ogni progetto.

Le apparecchiature di stoccaggio mantengono il GNL in fase liquida in un recipiente con isolamento sotto vuoto, dotato di controllo della pressione, protezione con dispositivi di scarico e connessioni di riempimento e prelievo. Le apparecchiature di rigassificazione convertono quel liquido in gas alla portata, temperatura e pressione richieste dal sistema a valle, utilizzando vaporizzatori seguiti da regolazione della pressione, misura, riscaldamento del gas ove necessario e odorizzazione dove viene alimentata una rete. Le due parti sono normalmente progettate come un'unica installazione, ma vengono dimensionate su dati diversi: lo stoccaggio sulla logistica delle consegne, la rigassificazione sulla portata di gas di picco.

I serbatoi di stoccaggio GNL sono comunemente progettati secondo EN 13458 insieme a EN 13445 per le parti in pressione nell'ambito della PED 2014/68/EU, oppure secondo ASME Section VIII Division 1 dove si applica la base normativa statunitense. AD 2000 viene impiegata nella prassi ingegneristica tedesca e le unità trasportabili fanno riferimento a EN 13530. L'installazione e il layout degli impianti satellite sono trattati separatamente da norme quali EN 13645 e NFPA 59A. L'insieme applicabile dipende dal paese di installazione e dalla specifica di progetto.

La rigassificazione viene dimensionata sulla domanda istantanea di gas di picco, non sul consumo medio, perché il vaporizzatore deve coprire il prelievo simultaneo più elevato. La capacità di un vaporizzatore atmosferico dipende inoltre dalla temperatura ambiente di progetto, dall'umidità e dal ciclo di lavoro: lo scambiatore si brina durante l'esercizio e necessita di un periodo di sbrinamento, quindi il servizio continuo richiede normalmente banchi in servizio e di riserva con scambio automatico. L'altro dato determinante è la temperatura del gas richiesta all'uscita, in corrispondenza dell'interfaccia. Questi parametri vengono verificati rispetto alle condizioni del sito per ciascun progetto.

Il gas di evaporazione (boil off) è il vapore che si forma quando l'apporto di calore attraverso l'isolamento fa evaporare parte del liquido stoccato, con conseguente aumento della pressione nel recipiente interno. È limitato dal sistema di isolamento e viene gestito in esercizio: dove il gas è consumato con continuità, il boil off viene inviato alla linea di rigassificazione e utilizzato come gas di alimentazione, così la pressione resta nella banda operativa. Durante lunghi periodi di fermo la pressione sale fino al valore di taratura del regolatore o della valvola di sicurezza, con conseguente rilascio controllato, quindi il dimensionamento del serbatoio e la rotazione del prodotto sono gli strumenti pratici per evitare perdite.

Sì. Le stazioni satellite vengono configurate con connessioni di scarico per autocisterna, normalmente sia una linea di riempimento dal basso sia una linea di riempimento a spruzzo dall'alto, in modo che l'operatore possa controllare la pressione del serbatoio durante il riempimento: il riempimento dall'alto condensa il vapore e abbassa la pressione, quello dal basso tende ad aumentarla. La disposizione di scarico comprende inoltre tubazioni flessibili o un braccio di carico, valvole di intercettazione e di non ritorno, punti di spurgo e drenaggio e una pavimentazione con messa a terra per l'autocisterna.

I requisiti tipici sono una fondazione dimensionata per il peso del serbatoio pieno, distanze di sicurezza da edifici, confini e sorgenti di innesco secondo la normativa locale e un percorso per l'autocisterna con pavimentazione e spazio di manovra sicuro. L'installazione richiede la classificazione delle aree pericolose con apparecchiature elettriche idonee, rilevazione gas e incendio, messa a terra e protezione dai fulmini, oltre a un'alimentazione elettrica per strumentazione, controllo ed eventuale vaporizzazione a tiraggio forzato o riscaldata. Dove viene alimentata una rete, misura, regolazione della pressione e odorizzazione fanno parte del layout. I requisiti vengono confermati rispetto alle regole locali per ciascun sito.