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Cómo funcionan los gasoductos y las plantas compresoras, mantenimiento con Smart Pig

En los vídeos precedentes vimos cómo se extrae el gas y cómo se transporta por barco mediante procesos de licuefacción y regasificación.

En este vídeo veremos qué son los gasoductos; tuberías utilizadas para transportar gas natural (o artificial) desde el lugar de producción hasta el lugar de consumo.

Una vez extraído el gas natural de los yacimientos (y tratado para eliminar las sustancias que pueden conferirle características negativas para el transporte, la distribución, la calidad y la seguridad), hay que introducirlo en gasoductos: sucesiones de tubos de acero.

La longitud total de los gasoductos en todo el mundo es de aproximadamente un millón de kilómetros, más de 25 de la circunferencia de la Tierra, y la mayoría son gasoductos para el transporte de gas natural, que está compuesto principalmente de metano.

Antes de elegir dónde colocar el gasoducto, se llevan a cabo estudios geológicos detallados para intentar seguir la geología del terreno o del fondo marino, con el fin de no someter el gasoducto a riesgos debidos a terremotos, corrimientos de tierra, corrientes marinas, presiones excesivamente altas debidas a la profundidad, hielos, cambios de temperatura, etc. Para preservar la estructura a lo largo de las décadas, pero también para salvaguardar el medio ambiente, ya que el metano, al propagarse en la atmósfera, es un gas de efecto invernadero decenas de veces superior al dióxido de carbono.

El diámetro inicial de un gasoducto puede llegar a 1.400 milímetros y poco a poco se va estrechando.

Su superficie interior está pulida para tener un bajo coeficiente de fricción interna al paso del gas, mientras que externamente están recubiertas con un revestimiento especial anticorrosión y resistente a los golpes.

Los gasoductos poseen una gran resistencia, de hecho el gas puede transportarse mediante su compresión hasta presiones de unos 70 bares en el caso de los gasoductos terrestres, y de hasta 100 bares en el caso de los gasoductos submarinos. Estas compresiones se obtienen utilizando máquinas operadoras especiales denominadas compresores.

El gas viaja en estado aeriforme (a diferencia de los metaneros que transportan GNL, es decir, gas natural licuado a -163 grados Celsius) y es empujado por una planta de compresión al principio del gasoducto y, si es necesario, también por varias plantas de compresión intermedias.

Se trata de grandes estructuras, tanto por su tamaño como por su complejidad, que se componen esencialmente de turbinas de gas que accionan compresores centrífugos.
La turbina de gas es un motor de combustión interna que utiliza como combustible parte del metano extraído.

Se compone inicialmente de un compresor axial, que consta de rotores (discos de álabes que giran junto con el eje), intercalados con estatores (discos de álabes fijados al bastidor), formando así varias etapas, que aumentan cada vez más la presión del aire de entrada.

Al introducirse en la cámara de combustión, se añade metano al aire; y la mezcla se combustiona.

La gran expansión de gas caliente que se genera hace girar dos turbinas, una conectada al eje del compresor para hacer girar sus rotores;

Y otra, separada en un segundo eje, hace girar ahora un compresor centrífugo multietapa conectado al gasoducto.

El compresor centrífugo multietapa es una turbomáquina en la que varios discos de álabes llamados impulsores, colocados en rápida rotación, suministran energía al gas, que aumenta su presión debido a la fuerza centrífuga.

De este modo, el metano es empujado hacia la tubería y puede iniciar su viaje.

Las tuberías suelen colocarse al nivel del suelo en zonas desérticas y arenosas o donde el terreno es demasiado duro para excavar a causa del hielo; o bien se colocan en el suelo marino, en cuyo caso se denominan gasoductos submarinos. Mientras que en las zonas pobladas se entierran a un metro de profundidad.

Las tuberías deben ser controladas y protegidas constantemente, por lo que el mantenimiento es muy importante.

Los fenómenos más comunes que se producen son la corrosión y la acumulación de depósitos, que pueden causar el deterioro de las tuberías y la reducción de la velocidad de flujo. Para garantizar la integridad de las tuberías, se utilizan pigs de limpieza para eliminar los depósitos y, a continuación, smart pig con sensores inteligentes para inspeccionar el interior de la tubería en busca de defectos.

Generalmente, el pig, una vez introducido en la tubería, es empujado por el propio gas en movimiento. Al avanzar por la tubería, el pig de limpieza empuja todos los residuos hasta el final de la tubería, que se eliminan junto con él.

Los gasoductos son, por tanto, un método seguro y eficaz de transportar productos derivados del petróleo y el gas.
Y es un método más económico que el transporte por barco o ferrocarril, y además ofrece mayor capacidad.