Optimización de Operaciones en Buques Metaneros: Inertizado, Carga, Descarga y Mantenimiento

1. Inertizado de los Espacios de Almacenamiento

El inertizado de los espacios de almacenamiento (no inflamables ni corrosivos) se realiza mediante el vacío en los espacios de aislamiento (utilizando bombas de vacío) y posterior relleno con N2 seco hasta alcanzar un 2% de Oxígeno.

2. Secado de Tanques

Para evitar la formación de hielo durante el enfriamiento de los tanques (debido a la humedad), se introduce aire seco (generado por una planta de GI) por la parte baja y se expulsa por el mástil de exhaust. Este proceso, ya sea en mar o atracados, puede durar aproximadamente 20 horas para tanques de 140.000 m³.

3. Inertizado de Tanques y Líneas

Inmediatamente después del secado y utilizando la misma línea, se procede al inertizado de los tanques hasta alcanzar un porcentaje de Oxígeno entre 1-2% (utilizando N2 o GI). Además de los tanques, se deben inertizar los calentadores de gas, manifolds, compresores, líneas de bombas de sprays, líneas de carga/descarga, líneas de consumo de metano y vaporizadores. Es crucial verificar la calidad del gas-oil, ya que un exceso de CO2 puede bloquear las válvulas y rociadores.

4. Puesta en Gas de los Tanques de Carga

Si el inertizado se realiza con GI, se purgará el tanque con vapores calientes de GNL para expulsar el CO2. El GNL líquido proveniente de tierra se calienta mediante vaporizadores y se introduce a 25ºC, con retorno a tierra. El GI se expulsa por la línea de carga y se ventea por el mástil. Esta operación se realiza hasta obtener más de un 80% de metano en los tanques (aproximadamente 20 horas y 425 m³ de GNL).

5. Enfriamiento de Tanques

El enfriamiento de tanques previene el choque térmico de las líneas y la primera barrera, además de reducir la evaporación de la carga por diferencia de temperaturas. Se introduce GNL a través de los sprays, enfriando los vapores del tanque. El proceso finaliza al alcanzar -130ºC en buques de membrana, -115ºC en tanques Moss Rosenberg y -80ºC en tanques Gaz Transport/Technigaz. El exceso de vapor se retorna a tierra. Es fundamental respetar el gradiente de los tanques y controlar la temperatura mediante sensores.

6. Operación de Carga

Una vez conectados los brazos de carga, se purgan con N2 hasta alcanzar un 1% de Oxígeno y se prueban las paradas de emergencia remotas (ESD), verificando el tiempo de cerrado (30 segundos). También se verifican:

  • Analizadores fijos de gases y sistema de medición de sondas.
  • Funcionamiento del control de gráficas de carga en el cuarto de control.
  • Sistema de N2 y alarmas.
  • Suministro de aire y manómetros de presión de tanques.
  • Registradores de temperatura del casco.
  • Válvulas cerradas (que no se utilicen).
  • Correcta comunicación entre buque y terminal (lista de comprobaciones). El personal involucrado en la operación debe estar familiarizado con los procedimientos.

Se efectúan los cálculos de carga para la terminal y aduanas. La carga se inicia a un ritmo bajo (gravedad) para enfriar las líneas y comprobar fugas, incrementándose gradualmente el régimen (arrancando los compresores) hasta alcanzar el máximo ritmo de carga en aproximadamente 1 hora, momento en el que se inicia el deslastre. Los tanques se cargan simultáneamente, pero con cierta diferencia entre ellos para realizar los “topeos” de forma segura. A medida que se completan, se cierran las válvulas y se verifica que no entre más carga. Finalizada la carga, se purgan los brazos uno a uno con N2 (<1% metano), se cierran las válvulas del manifold y se procede a la desconexión (98% carga, 0.5% moss y >1%).

7. Viaje en Carga

Durante el viaje en carga, el movimiento constante del buque y la ganancia de calor producen la vaporización de la carga (0,10 – 0,15%/día). Este vapor se quema en las calderas para consumo (puede representar hasta 1/3 del consumo total), dependiendo de la temperatura y presión de los tanques. El vapor no quemado se exhauta. Esta operación se realiza navegando a régimen normal; en maniobra, se sigue el Código CIG. El oficial realiza un recorrido comprobando válvulas, líneas, domos y demás elementos involucrados, tomando sondas del GNL de los tanques.

7.1 Precauciones

Es fundamental prestar atención a las alarmas, temperatura, sondas, presión (de carga y seguridad) y al sistema de consumo y gas.

8. Descarga

Se conectan los brazos de líquido y vapor (para alivio) y se purgan con N2 (cubriendo las listas de comprobación). Se enfrían las líneas y brazos del manifold con un pequeño caudal de líquido (si lo indica la terminal). La operación finaliza al alcanzar la temperatura de trabajo. Luego, se inicia la descarga: primero con una bomba y un tanque (verificando pérdidas) y luego con el resto de forma escalonada, simultáneamente con la operación de lastre. Se deja un “talón” y se cierran válvulas y manifolds (con brida ciega) y la línea de vapores. Se purga hasta alcanzar un 1% de metano y se procede a la desconexión.

9. Viaje en Lastre

Se transporta un “talón” para recirculación, enfriamiento de tanques y consumo. Se utiliza un calentador y un compresor para enviar los gases de la vaporización natural del GNL a la sala de calderas para consumo. El control se realiza desde el puente, monitoreando registros y alarmas. Si se detecta un gradiente térmico superior a 30ºC, se debe enfriar el tanque enviando GNL a través de la línea de refrigeración a los sprays.

10. Calentamiento de Tanques

El calentamiento de tanques (para astillero o inspección) busca reducir al mínimo el ROB (Remaining On Board) de GNL. Se realiza en dos fases: primero se introduce metano a 0ºC (para evaporar charcos) y luego a 75ºC (para calentar el tanque). La operación finaliza cuando se alcanzan las siguientes temperaturas:

  • 5ºC en tanques de membranas.
  • -20ºC en los anillos centrales y 5ºC en los mamparos en tanques Moss.

Posteriormente, se realiza el inertizado con GI (<1% Oxígeno) hasta -1,5% GNL (aproximadamente 20 horas). Luego, se realiza la puesta en aire del tanque (atmósfera respirable) con la planta de GI en modo aire seco hasta alcanzar 20,9% de Oxígeno, -0,2% de metano, -0,5% de CO2 y <50 ppm de hidrocarburos.

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