O aquecimento de base como fator de custo na construção de tanques de GNL

A produção de GNL envolve diversas fases e estágios complexos que oferecem desafios únicos aos engenheiros que projetam e constroem as unidades de GNL. Particularmente no que diz respeito à segurança, um aspecto importante é o projeto de engenharia de tanques de processamento e armazenamento de GNL. O congelamento e a formação de gelo na base ou sob o solo abaixo dos tanques podem resultar na formação de rachaduras que deformam sua base e causar danos estruturais severos à fundação. O fenômeno pode levar a um declínio da atividade comercial ou a paradas de emergência e, consequentemente, gerar prejuízos financeiros aos operadores das plantas no longo prazo. 

A maneira mais efetiva de prevenir a ocorrência de tais efeitos consiste na utilização de aquecimento elétrico na base do tanque de GNL. Um dos principais desafios relacionados ao projeto de um sistema de aquecimento de base é prever todas as possíveis contingências antecipadamente, no início da fase de planejamento. Afinal, depois que o tanque é construído e comissionado, restam poucas possibilidades de correção para dar conta de eventuais imprevistos. 

Novas tecnologias de modelagem e simulação substituíram os convencionais diagramas de fluxo de calor unidimensionais. Por essa razão, é fundamental que fornecedores da solução de rastreamento elétrico de calor especializados no projeto, engenharia e suprimento de soluções turn-key completas e confiáveis para sistemas de aquecimento de base estejam envolvidos nesse processo.

A utilização de softwares baseados na análise de elementos finitos (FEA) em projetos de modelagem bi ou tridimensional de bases de tanques gera uma grande vantagem em comparação com projetos convencionais de sistemas do tipo, os quais, infelizmente, já redundaram em incidentes. Um dos problemas mais sérios é o intumescimento por congelamento, quando, sob temperatura extremamente baixa e devido a falha do sistema de aquecimento de base, ocorre uma elevação do solo. Em boa parte dos casos registrados, o tanque afetado precisou ser esvaziado e descomissionado até que o dano fosse reparado.

Custos extras relativos a operações, gasto de energia e serviços de manutenção podem ser evitados ou reduzidos com a escolha do projeto de aquecimento de base que melhor se aplica aos desafios em questão. A definição do tipo de cabo de aquecimento a ser usado depende dos alicerces da construção, das condições ambientais e fatores técnicos. Mais que o tipo de cabo utilizado, o requisito de desempenho primordial é que o sistema de aquecimento continue a operar em meio a uma falha parcial ou total. Para tanto, é preciso investir no projeto e instalação de um sistema de redundância, com desenho idêntico ao original, que possa ser acionado durante períodos de manutenção e reparo do sistema principal. Além disso, o fornecedor do sistema de aquecimento deve assegurar que todas as partes do sistema atendam aos mais elevados requisitos de qualidade. 

O escopo de fornecimento associado a um sistema de aquecimento de tanques geralmente não se limita aos sistemas de aquecimento de base original e redundante. Deve-se ainda incorporar um sistema de aquecimento de parede, o qual reduz o impacto da temperatura fria do meio sobre  a parede da unidade. Também é recomendável o aquecimento de dutos de suprimento e transporte, tubos e equipamentos de processo por meio de sistemas integrados a fim de atender integralmente à necessidade de aquecimento ao longo do processamento de GNL, complementando o sistema de aquecimento do tanque.  

Para concluir, é vital a implementação de tecnologias eficientes de controle e monitoramento para assegurar uma operação segura e efetiva de qualquer tipo de sistema de aquecimento. Sistemas integrados e cuidadosamente controlados permitirão ao operador otimizar o consumo de energia, reduzindo os custos operacionais da planta.

Dan Potter é presidente da Eltherm Canada Inc.