PROPIEDADES DE GNL Y RIESGOS POTENCIALES.

Con el fin de considerar si el GNL es o no un riesgo, debemos comprender las propiedades de GNL y las condiciones que deben existir para que ocurran daños específicos.

12.6.1. Propiedades de GNL

El gas natural producido en el cabezal del pozo se compone de metano, etano, propano e hidrocarburos más pesados, así como cantidades pequeñas de nitrógeno, helio, dióxido de carbón, compuestos de azufre y agua. El GNL es Gas Natural Licuado. El proceso de licuefacción requiere de un tratamiento inicial al flujo de gas natural para remover impurezas como el agua, nitrógeno, anhídrido carbónico, sulfhídrico y otros compuestos del azufre. Al remover dichas impurezas, no se pueden formar sólidos cuando se refrigera el gas. En ese momento el producto satisface las especificaciones de calidad para los usuarios finales de GNL. El gas natural previamente tratado se licua a una temperatura de aproximadamente - 256°F (-160°C) y queda listo para ser

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almacenado o transportado. El GNL solo ocupa 1/600 parte del volumen que se requiere para una cantidad comparable de gas natural a temperatura ambiente y presión atmosférica normal. Dado que el GNL es un líquido extremadamente frío resultado de la refrigeración, no se almacena bajo presión. La percepción equivocada común es que el GNL es una sustancia bajo presión, y esto ha contribuido a la creencia de que es una sustancia peligrosa.

Bajo condiciones de presión atmosférica normal, el GNL es un líquido criogénico3 claro, no corrosivo y no tóxico. Es inodoro, de hecho para poder detectar derrames de gas natural provenientes de los calentadores de agua y otros equipos de gas natural, se le deben añadir odorantes al metano antes de que el GNL sea entregado a los distribuidores locales de gas. El gas natural (el metano) no es toxico, sin embargo, al igual que cualquier otro material gaseoso que no sea el aire o el oxígeno, el gas natural vaporizado de GNL puede causar asfixia debido a la falta de oxigeno cuando se extiende en forma concentrada en áreas cerradas y sin ventilación.

La densidad de GNL es de aproximadamente 3.9 libras por galón, comparado con la densidad del agua, que es de aproximadamente 8.3 libras por galón. Por tanto, debido a que es más liviano que el agua, al derramarse sobre el agua, éste flota y se vaporiza rápidamente.

De no manejarse adecuadamente conforme a los sistemas de seguridad, al regresar a su fase de gas, los vapores emitidos por el GNL pueden ser inflamables y explosivos, pero sólo bajo las condiciones que ya son bien conocidas. Sin embargo, las medidas de seguridad y protección previstas en los diseños de ingeniería, las tecnologías y los procedimientos operativos de las instalaciones de GNL reducen significativamente estos riesgos.

El nivel de inflamabilidad es el rango entre las concentraciones mínimas y máximas de vapor (porcentaje por volumen) en el cual el aire y los vapores de GNL forman una mezcla inflamable que puede alcanzar el punto de ignición. La imagen, muestra que

los límites superiores e

inferiores de

inflamabilidad del metano, el componente dominante del vapor de GNL, son del 5 y 15 por ciento por volumen respectivamente. Cuando la concentración del fluido excede su límite superior de inflamabilidad, no podrá quemarse

debido a que no hay suficiente oxígeno. Esta condición puede existir, por ejemplo, en un tanque de almacenamiento cerrado y seguro en donde la concentración del vapor contiene aproximadamente 100 por ciento de metano. Cuando la concentración del fluido es menor que el límite inferior de inflamabilidad, no podrá quemarse debido a que no hay suficiente metano. Un ejemplo es el derrame de pequeñas cantidades de GNL en un área bien ventilada. En esta situación, el vapor de GNL se mezcla rápidamente con el aire y se disipa en una concentración menor al 5 por ciento.

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Inflamabilidad de GNL es generalmente más alta que el de otros líquidos, o sea que para que hubiera ignición se necesitarían más vapores de GNL (en un área específica), comparado con el GLP o la gasolina.

Comparación de las propiedades de los gases

El gas metano alcanza el punto de ignición únicamente cuando la proporción o mezcla del vapor de gas al aire queda dentro del rango limitado de inflamabilidad.

Un riesgo frecuentemente esperado es la ignición a causa de flamas o chispas y por tanto, las instalaciones de GNL se diseñan y operan bajo normas y procedimientos que eliminan este riesgo y de llegar a existir flamas o chispas, cuentan con suficientes sistemas de detección y protección en contra del incendio.

La temperatura de auto ignición es la temperatura más baja en la que el vapor de gas inflamable puede arder de forma espontánea sin necesidad de una fuente de ignición después de varios minutos de exposición a una fuente de calor. Una temperatura mayor a la temperatura de auto ignición causará la ignición después de un período de exposición menor. Con respecto a las temperaturas muy altas dentro del rango de inflamabilidad, la ignición puede ser virtualmente instantánea.

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La temperatura de auto ignición queda por arriba de los 1000°F (540°C) en cuanto a los vapores del metano derivados de GNL y una mezcla de combustible y aire de aproximadamente el 10 por ciento de metano en el aire (aproximadamente en el medio del 1-15 por ciento del límite de inflamabilidad) a presión atmosférica. Esta temperatura extremadamente alta requiere una fuente importante de radiación termal, calor o una superficie caliente. Si un derrame de GNL en tierra o agua que produzca vapor de gas inflamable no encuentra una fuente de ignición (flama, chispa o fuente de calor de por lo menos 1000°F [540°]), entonces el vapor generalmente se dispersa en la atmósfera y no ocurre un incendio.

Cuando se compara con otros combustibles líquidos, el vapor de GNL (el metano) necesita una temperatura muy alta para que ocurra el auto ignición, como lo muestra la siguiente tabla.

Tabla temperatura de Auto ignición

Las inquietudes relacionadas con la seguridad de GNL frecuentemente muestran la confusión que existe entre el GNL y otros combustibles y materiales. Nuestro primer documento informativo, “Introducción al GNL”, explica las diferencias entre el GNL y sustancias como el gas licuado del petróleo (GLP) y los líquidos de gas natural (LGN). El GNL también es muy diferente a la gasolina refinada del petróleo crudo. Todos estos combustibles se pueden usar de forma segura, siempre que se utilicen bajo sistemas de seguridad y protección ambiental. En los Estados Unidos, millones de veces al año se cargan los automóviles y camiones con gasolina, se usa el GLP (el propano) en asadores y el metano para calentar los hogares, sin que esto ocasione incidentes de seguridad serios.

En resumen, el GNL es una sustancia extremadamente fría, no tóxica, no corrosiva que se transfiere y almacena bajo presión atmosférica, se refrigera y no se presuriza, lo que permite que el GNL sea un método efectivo y económico de transportar grandes volúmenes de gas natural a grandes distancias. El GNL presenta pocos peligros siempre que se contenga en tanques de almacenamiento, ductos y equipos diseñados para soportar la condición criogénica de GNL. Sin embargo, como ya se ha descrito en este documento, los vapores derivados de GNL que resulten de un derrame incontrolable pueden ser peligrosos dentro de los límites de las propiedades claves de GNL y sus vapores, el rango de inflamabilidad y el contacto con fuentes de ignición.

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12.6.2. Tipos de Riesgos Asociados con el GNL

Los riesgos potenciales que más preocupan a los operadores de instalaciones de GNL y a las comunidades vecinas surgen de las propiedades básicas de gas natural.

La contención primaria, la contención secundaria, los sistemas de seguridad y la distancia de separación proporcionan múltiples capas de protección. Estas medidas ofrecen protección en contra de los peligros asociados con el GNL.

12.6.2.1. Explosión.

Puede ocurrir una explosión cuando una sustancia cambia de estado químico rápidamente, es decir, cuando prenda fuego o cuando en su estado presurizado haya derrames que no se puedan controlar, y para que ocurra un derrame incontrolable debe existir una falla estructural, por ejemplo, una perforación en el contenedor o una rotura dentro del contenedor. Los tanques de GNL almacenan el líquido a temperaturas muy bajas de aproximadamente - 256° (-160°C) y por tanto, no requiere presión para mantener su condición líquida. Los sistemas sofisticados de contención no permiten que el líquido entre en contacto con fuentes de ignición. Debido a que el GNL se almacena a presión atmosférica, o sea sin presión, no podría ocurrir una explosión inmediata si se llegara a perforar el contenedor.

12.6.2.2. Nubes de Vapor.

Al dejar el contenedor de temperatura controlada, el GNL comienza a calentarse y regresa a su estado gaseoso. Inicialmente el gas es más frío y más pesado que el aire que lo rodea, y esto crea una neblina o nube de vapor sobre el líquido liberado. Conforme se calienta el gas, se mezcla con el aire y comienza a dispersarse. La nube de vapor prenderá fuego únicamente si se encuentra con una fuente de ignición mientras guarda su concentración entro del rango de inflamabilidad. Los sistemas de seguridad y procedimientos operativos existen para minimizar la probabilidad de que esto no ocurra.

12.6.2.3. Líquido Congelante.

De llegar a liberarse el GNL, el contacto humano directo con el líquido criogénico congelaría el punto de contacto. Por tanto, los sistemas de contención que rodean los tanques de almacenamiento de GNL son diseñados para contener hasta el 110 por ciento del contenido del tanque, y los sistemas de contención separan al tanque de otros equipos. Asimismo, antes de entrar en áreas de riesgo potencial, todo el personal de la instalación debe utilizar guantes, máscaras y demás ropa de seguridad para protegerse del líquido congelado. Como resultado, cualquier riesgo potencial quedaría restringido dentro de los límites de la instalación y no afectaría a las comunidades vecinas.

12.6.2.4. “Rollover”.

Cuando múltiples suministros de diferentes densidades de GNL se cargan a un tanque, inicialmente no se mezclan, por lo contrario se acomodan en capas o estratos inestables dentro del tanque. Después de un tiempo estos estratos

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podrían cambiar de posición espontáneamente para tratar de estabilizar el líquido en el tanque. Cuando la capa inferior de GNL se calienta como consecuencia del calentamiento normal cambia de densidad hasta hacerse más liviana que la primera capa. En ese momento ocurre el fenómeno de “rollover”. El volumen del líquido y la regasificación repentina de GNL podrían ser tan grandes como para no poder liberarse a través de las válvulas de escape de un tanque normal. El exceso de presión podría resultar en roturas u otras fallas estructurales del tanque. Para prevenir la estratificación, los operadores que descargan un buque tanque de GNL deben medir la densidad de la carga y de ser necesario, deben ajustar los procedimientos de descarga. Los tanques de GNL cuentan con sistemas de protección en contra del “rollover”, los cuales incluyen censores de distribución de temperatura y sistemas de bombas.

12.6.2.5. Fase de Transición Acelerada.

Debido a que es menos denso que el agua, al ser liberado sobre el agua, el GNL flota y se vaporiza. Si se liberan grandes volúmenes de GNL sobre el agua podría vaporizarse muy rápidamente, causando así una fase de transición acelerada (RPT por sus siglas en inglés).La temperatura del agua y la presencia de una sustancia que no sea el metano también podrían causar un posible RPT, mismo que ocurre únicamente cuando se mezcla el GNL con el agua. Los RPT varían en intensidad, desde un pequeño “pop” hasta ráfagas importantes con potencial para dañar estructuras ligeras. Otros líquidos que cuentan con grandes diferencias de temperatura y puntos de ebullición pueden crear incidentes similares cuando se mezclan entre sí.

12.7. DEFINICIÓN DE STAKEHOLDER CONSULTATION