Gran Volumen
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Ocupaciones Industriales/Almacenamiento

Gran Volumen

Por Jesse Roman

GNL 620

El auge en los suministros, infraestructura y usos del gas natural está cambiando el panorama energético y presentando consideraciones de seguridad para quienes hacen cumplir las normas, reguladores y socorristas

La terminal de exportación de gas natural licuado (GNL) de Sabine Pass, un vertiginoso laberinto de tuberías, grúas y tanques, se eleva de forma radical desde los 1000 acres del pantano de Louisiana, a una corta distancia río arriba desde el Golfo de México. Una de las instalaciones industriales más extensas construida en América del Norte esta década, su dueño, Cheniere Energy con base en Houston, espera con ansias su nueva y reluciente terminal que combina con la etiqueta indicadora de un precio de $20 mil millones de dólares estadounidenses. Con el auge de la producción interna de gas natural y un reciente cambio en la política estadounidense para permitir exportaciones de gas, Cheniere y varias otras compañías de energía están haciendo fila para aprovechar la oportunidad de vender GNL estadounidense a mercados carentes de energía en Europa y Asia. El 24 de febrero, cuando las instalaciones cargaron su primera embarcación petrolera, Sabine Pass se convirtió en la primera terminal de exportación operativa de GNL en los 48 estados continentales de los Estados Unidos y en la primera compañía en enviar gas extraído de los campos de esquistos bituminosos ricos en gas del país.

El hecho de que Sabine Pass exista representa un giro radical en la industria del gas. Una vez que se creyó que había pasado su pico, y que incluso se encontraba en disminución, la producción de gas estadounidense está creciendo hasta un máximo histórico gracias en gran medida a sus innovadoras técnicas de extracción, incluso la fracturación hidráulica y perforaciones horizontales (ver “Economía de la oferta”). La “revolución de esquistos bituminosos”, como se ha hecho conocer esta transformación, está generando enormes aumentos en la demanda de gas y, a su vez, inversiones de miles de millones de dólares en infraestructura tanto en Estados Unidos y alrededor del mundo.

Sabine Pass podría ser el mayor ejemplo del auge, pero no es el único. Otras cinco importantes terminales de exportación de GNL ya han obtenido la aprobación de la Comisión Federal Reguladora de Energía (Federal Energy Regulatory Commission o FERC), con cuatro terminales ahora en construcción y buscando el permiso para la construcción de 22 terminales adicionales. Además de la exportación, la FERC lista más de 100 instalaciones adicionales de GNL a gran escala, que desempeñan una serie de funciones, que están ahora operando en los Estados Unidos—a estos se le agregan, de manera constante, cada vez más instalaciones que entran en servicio. Los proyectos incluyen instalaciones de almacenamiento para suministrar GNL a grandes consumidores tales como la proliferación de plantas de energía accionadas a gas; un exceso de estaciones de reabastecimiento de combustible nuevas para servir a la creciente flota de camiones, trenes, embarcaciones y vehículos industriales accionados a gas natural; miles de millas de proyectos sobre tuberías propuestos; así como plantas de gasificación y licuación de GNL.NFPA59A vistazo

Este auge afecta a los encargados de hacer cumplir el código, que deben asegurar que estas instalaciones nuevas de GNL—en las que se licúan, gasifican, transportan y almacenan miles de millones de pies cúbicos de gas inflamable y potencialmente explosivo—se manejen de forma segura. Afecta a los ingenieros y reguladores, que deben asegurar que las instalaciones estén diseñadas y emplazadas de forma correcta para evitar víctimas en masa en caso de un incidente. Y tiene grandes consecuencias para los socorristas, que deben recibir una educación y capacitación para planificar y responder a medida que se trasladan a sus jurisdicciones más vehículos, camiones cisterna, estaciones de combustible e instalaciones de almacenamiento de GNL de gran tamaño.

NFPA ha abordado esta expansión de forma proactiva; varios códigos y normas de NFPA aplican a estos proyectos. El código más utilizado, NFPA 59A, Código para la Producción, Almacenamiento, y Manipulación de Gas Natural Licuado, informa acerca de la construcción, emplazamiento, seguridad, almacenamiento y operaciones en la mayoría de las crecientes instalaciones de GNL de la nación. El código no había atraído nunca antes tanto interés como ahora, dijo Jay Jablonski, presidente del comité técnico y director en la compañía aseguradora HSB PLC, que asegura varias instalaciones de GNL de gran tamaño. “Ahora que se está produciendo toda esta actividad con el GNL en todo el mundo, estamos viendo muchos más aportes de las partes interesadas”, dijo. “Una década atrás, el gas natural era realmente una industria estancada—se registraba una escasa construcción [de instalaciones nuevas], y el foco estaba puesto en mantener en funcionamiento las plantas existentes. En aquel momento era poco probable que pudiéramos obtener un solo comentario público sobre este código”.

“Aquí no pertenece”

El interés renovado en el GNL y el posterior auge en la construcción se reduce simplemente a un tema económico. Según la Administración de Información de Energía Estadounidense (U.S. Energy Information Administration o EIA), el pico sostenido en el suministro de gas ha generado una reducción en los precios comerciales estadounidenses de aproximadamente el 50 por ciento, desde un precio máximo de $15.64 por cada mil pies cúbicos en julio de 2008 hasta $7.38 en noviembre de 2015. Cuando los suministros aumentan y los precios caen, por lo general explota la demanda. De manera predecible, el consumo de gas en Estados Unidos está ahora en su pico histórico, con montos anuales récord de gas natural consumido cada año desde 2007. Con precios tan bajos, las empresas están buscando cada vez más maneras de usar el gas, invertir en gas, y mejorar sus resultados. Como resultado, el GNL está apareciendo en lugares que no lo había hecho nunca antes, en cantidades que alguna vez fueron consideradas inimaginables.

Acushnet, Massachusetts, una ciudad de 10,000 habitantes, bordeada de árboles de ubicada justo al norte de Buzzards Bay y Cape Cod, es uno de estos puntos improbables que se ha encontrado recientemente al frente de la revolución de esquistos bituminosos. Casas unifamiliares, bien mantenidas bordean la tranquila Calle Principal de la ciudad, junto con una pizzería, un restaurante de frutos de mar, un correo y no mucho más. “Esto es la antigua Nueva Inglaterra, una ciudad de clase trabajadora”, dijo el Jefe de Bomberos Kevin Gallagher. “No hay muchos residentes en esta comunidad que participen en el mercado bursátil. Sus inversiones están puestas en sus hogares”.

Acushnet se sobresalto el verano pasado cuando Eversource, una empresa local de servicios públicos de energía, anunció sus planes de construir dos enormes tanques de GNL sobre 250 acres de su propiedad, a una milla y media de distancia de la escuela primaria de la ciudad. Cada uno de los tanques propuestos tendría 17 pisos de altura y casi el diámetro de una cancha de fútbol; juntos conservarían 6.8 mil millones de pies cúbicos de gas natural licuado—lo suficiente como para abastecer las necesidades de alrededor de 60 millones de hogares estadounidenses promedio durante un año.

El hecho de almacenar esa gran cantidad de combustible inflamable y potencialmente explosivo en sus “parques traseros” le ha dado a los residentes mucho que pensar. Les preocupa que el proyecto convierta a la ciudad en un blanco del terrorismo y que haga caer en picada los valores de las propiedades. “Veinticinco por ciento del GNL de Nueva Inglaterra estará en Acushnet, en una comunidad residencial rodeada de hogares, hospitales, y de escuelas”, le dijo recientemente el residente Roger Cabral, líder de un grupo opositor local a una estación de radio. “Es el lugar incorrecto para este proyecto. Tal vez tenga que estar en algún lado — pero este no es el lugar”.

Si se aprueban los permisos para construir, el gas natural comenzará a llegar a las instalaciones en Acushnet en algún momento del 2018, transportado desde los campos de esquistos bituminosos en Pennsylvania a través de una amplia red de tuberías subterráneas. Desde allí el gas ingresará al sistema de enfriamiento de licuación de las instalaciones, que lo enfriará de forma gradual hasta alcanzar -260 grados F, condensando en forma líquida de 1/600 el volumen del gas. Al igual que como si se encogiera una pelota playera al volumen de una pelota de ping-pong. Reducir el gas natural a su estado líquido, GNL, proporciona una capacidad de almacenamiento mucho mayor y es el método preferido para transportarlo por tierra y por mar.

El proyecto de Acushnet es un indicador del auge en la infraestructura del gas que se está dando en toda la nación para alimentar a una creciente demanda de gas. En el caso de Eversource, la demanda proviene de nuevas plantas de energía alimentadas a gas natural. “El hecho es que existen más clientes que se conectan en busca de electricidad y gas natural y utilizar más de ambos, pero existe un retraso en el sistema para llevar ese gas a Nueva Inglaterra en las cantidades necesarias,”, dijo Mike Durand, vocero de Eversource. “Como resultado, se está sufriendo una inestabilidad en el precio de la electricidad en la región. Una de las grandes razones para este proyecto [de Acushnet] es ayudar a que nuestros clientes eléctricos vean una mayor estabilidad y reducir los precios de la electricidad”.

En toda la nación, la presión por reducir las emisiones y recortar costos está generando el retiro de las plantas de energía nuclear y carbón más antiguas, muchas de las cuales están siendo reemplazadas por plantas de quema de gas natural más económicas y limpias. ICF, una firma de análisis de mercado, ha predicho que para el 2020 se espera una reducción de aproximadamente 40 gigawatts, o el 12 por ciento de la capacidad instalada accionada a carbón actual en los Estados Unidos. En Nueva Inglaterra únicamente se espera que para el 2019 se desconectarán plantas de energía nuclear y carbón que suman un total de 4,200 megawatts (MW) de generación—lo suficiente como para abastecer aproximadamente 4.2 millones de hogares cada año.

ISO New England, una organización sin fines de lucro que administra el suministro de energía en la región, ha identificado una cantidad adicional de 5,000 MW de generación que podría ser dado de baja para el 2020. Si las nuevas plantas accionadas a gas y las ya existentes serán quienes soporten la carga, la región necesita un suministro de gas más confiable, según Eversource.

La falta de un suministro de gas suficiente ha llevado a casi duplicar los precios de la electricidad en la región por momentos en años recientes. La falta de suministro es especialmente aguda en los días fríos de invierno cuando la calefacción de los consumidores consume con rapidez los suministros de gas natural y fuerza a las plantas a buscar otros tipos de combustible con costos más elevados—y es en estos casos en los que ayudaría contar con una capacidad adicional de almacenamiento de GNL en instalaciones como la propuesta para Acushnet, dijo Durand. De forma concurrente con el proyecto de almacenamiento, las compañías energéticas Eversource, Spectra Energy y National Grid están proponiendo de forma conjunta una actualización y expansión concomitante de la red de tuberías de la región para la entrega eficiente de gas a las plantas. Juntos, los proyectos de almacenamiento y de tuberías le harían ahorrar a los consumidores mil millones de dólares en costos de electricidad por año gracias a una reducción en las tasas, según Eversource.

El Jefe de Bomberos Gallagher se reserva por ahora su opinión sobre el proyecto propuesto de Acushnet, pero admite que resulta abrumador para su pequeño cuerpo de cinco bomberos de tiempo completo y 30 miembros de guardia. “Desde el mes de julio no ha habido un día en el que no haya pensado en este proyecto y en sus consecuencias para la ciudad y las comunidades que la rodean, y en lo que significará para este cuerpo de bomberos”, dijo. “Mi centro de atención está puesto en intentar armar un plan bien equilibrado que pueda dar cuenta de cualquier posible cuestión—desconocer cuáles podrían ser estas cuestiones agrega cierto nivel de ansiedad”.

Hasta ahora, dijo, su departamento está analizando operaciones similares en otras comunidades, evaluando sus planes de respuesta, niveles de dotación de personal, inventario de vehículos, volúmenes de llamadas, antecedentes de incidentes y otras variables—cualquier cosa, dijo, “para tener una mejor idea de qué recursos podríamos necesitar”.

“Un nuevo mundo se asoma”

Cuando el comité técnico de NFPA 59A se reunió en Houston el pasado mes de mayo para considerar las disposiciones finales para el próximo documento, Guy Colonna, gerente de la división de NFPA para Ingeniería Industrial y Química, ya pensaba en lugares como Acushnet y en las preocupaciones de los jefes de bomberos como Gallagher. “Le pregunté al comité, ‘¿Estamos seguros de que no existe algo sobre este documento que estamos pasando por alto?’” dijo Colonna. “¿Estamos seguros de que no existen brechas? Un mundo completamente nuevo se está asomando y necesitamos tener todo bajo consideración”.

La respuesta universal en la sala: El código es firme.

La edición 2016 de NFPA 59A se publicó en diciembre con cambios mínimos. Se agregó un texto que permitió la utilización de una nueva tecnología de membrana para tanques de GNL, y un nuevo capítulo con pautas sobre el desarrollo de un análisis de riesgo basado en el desempeño para el emplazamiento de instalaciones de GNL “La planificación y construcción de todas estas instalaciones nuevas fue un gran impulso para este agregado, pero creo que es también parte de un empuje en las normas en general ahora incluir este tipo de análisis basado en el riesgo”, dijo Jablonski, presidente del comité de NFPA 59A, acerca del nuevo capítulo. “Pensamos que asegura un mejor nivel de coherencia”.

El hecho de que existieron tan pocos cambios en el cuerpo del código, a pesar del nivel de actividad en la industria, habla de la madurez del código y de cuánto se sabe ya acerca del GNL, dijo Jablonski. “En general es una industria muy bien administrada que sigue estrictamente las normas de diseño adecuadas donde fuera”, dijo. “De hecho, creo que las terminales de GNL son menos peligrosas que una típica refinería de crudo. La refinación del crudo es un proceso increíblemente complejo; son muchos los pasos que hay que seguir para tomar el crudo y convertirlo en todos los diferentes productos. Con el gas natural, basta simplemente con enfriarlo y convertirlo en líquido y calentarlo y volverlo a gas”.

Colonna coincidió, argumentando que los procesos utilizados en estas instalaciones han sido comprendidos por años. “Ahora, no obstante, se está haciendo en una escala mucho mayor”, dijo.

En Acushnet—hasta no hace mucho tiempo—muchos residentes desconocían que Eversource ha conservado y operado en su propiedad, desde hace 44 años un par de tanques de almacenamiento de GNL mucho más pequeños. Camiones de combustible visitan los tanques aproximadamente 300 veces al año para descargar líquido o cargar gas para ser entregado a clientes locales; según Gallagher, no se han registrado incidentes de seguridad en las instalaciones. Las instalaciones propuestas, que incluirán operaciones de licuación y tanques aproximadamente 10 veces más grandes que los tanques existentes, también estarán sujetas a NFPA 59A.

Si bien ha habido intranquilidad entre el público con respecto a los proyectos del GNL, la industria del gas natural no parece estar preocupada acerca de la proliferación de las instalaciones de gas, dijo Colonna. “Esto no ha parecido ser nunca una preocupación importante del servicio de asesoramiento aquí en NFPA, desde el punto de vista del diseñador, instalador o persona a cargo del cumplimiento”, dijo. “La mayoría de las llamadas que recibimos son por lo general de diseñadores e individuos a cargo del cumplimiento de la norma que desean asegurarse de que han realizado una investigación exhaustiva y que cuentan con toda la información que necesitan para tomar buenas decisiones”.

Hasta ahora, Colonna no anticipó la necesidad de contar con códigos o normas nuevos sobre GNL, ni tampoco con agregados o reescritos adicionales, a menos que existan innovaciones en los procesos para la manipulación, licuación y gasificación del GNL. El nuevo conocimiento sobre GNL adquirido a través de una futura investigación podría también llevar a posibles revisiones.

De vez en cuando, un incidente sirve como recordatorio de que el GNL es capaz de causar muertes y destrucción. Un ejemplo notable reciente ocurrió en el 2004 cuando una explosión arrasó con una gran porción de la terminal de exportación y licuación de GNL Skikda en Argelia. La explosión mató a 27 personas, el evento con mayor número de víctimas fatales en la industria en más de tres décadas. Tiempo después, un informe del propietario de la planta llegó a la conclusión de que una gran cantidad de GNL se fugó desde una tubería en las instalaciones, creando una nube de vapor que explotó cuando tomó contacto con una fuente de llama, que se cree fue una caldera cercana [ver “Riesgo de nube”]. No se detectó la fuga de gas.

En 2014, explotó un equipo de procesamiento de gas en una instalación de almacenamiento de GNL en el estado de Washington, expulsando deshechos que volaron hasta una distancia de 300 yardas. La metralla lesionó a cuatro empleados, y un quinto fue internado con quemaduras. Según un informe, se fugaron 600,000 galones de GNL de un tanque dañado después de la explosión, enviando una nube de vapor que se trasladó hacia una ciudad cercana. Se procedió a la evacuación de las instalaciones y de todos los residentes dentro de un radio de dos millas, pero no se registraron explosiones posteriores.

Transporte: por tierra y por mar

Un sector en crecimiento del gas natural en el que NFPA intenta adelantarse de manera activa es el transporte, desde vías y camiones de larga distancia hasta ómnibus municipales y embarcaciones de carga. Incluso a medida que el precio del diésel—tradicionalmente, uno de los combustibles elegidos para el transporte de mercaderías en todo el mundo—sigue cayendo, el costo comparativamente bajo, las bajas emisiones, y la elevada producción de energía de gas natural siguen siendo atractivos para las compañías que utilizan grandes cantidades de combustible. Consideren lo siguiente: según fuentes de la industria, desde febrero, 1 millón de Btu de energía de gas natural cuesta $2.13, mientras que un monto equivalente de energía diésel, alrededor de siete galones, cuesta $14 en la estación de servicio. Los precios del gas natural por lo general también son l más estables que el petróleo, permitiendo así que los gerentes de flotas predigan mejor sus costos a futuro.

Todos estos factores han llevado a ciudades como Boston, Los Angeles y Nueva York a modificar sus flotas de ómnibus municipales para utilizar gas natural. La mayoría de los camiones de United Parcel Service también funcionan a gas natural. Se estima que hasta el 70 por ciento de todos los vehículos nuevos que manejan residuos funcionen a gas natural, y avances recientes en motores han llevado a contar con muchos más camiones de carga pesada, trenes de carga y buques marítimos accionados a gas natural.

Existen en la actualidad alrededor de 20 millones de vehículos accionados a gas natural alrededor del mundo, y para servir a estas crecientes flotas se cuenta

con casi 1,000 estaciones de recarga de combustible de GNL y gas natural comprimido (GNC) en todo el territorio estadounidense, y la cantidad sigue creciendo, según el Departamento de Energía estadounidense. El GNL es ahora parte del Programa de Capacitación de Seguridad sobre Vehículos de Combustible Alternativo de NFPA para socorristas.

NFPA 52, Norma para Sistemas de Combustible Gaseoso Vehicular, que hizo su debut en 1984, aborda los motores accionados a GNL, así como la seguridad de las estaciones de servicio de GNL/GNC. La edición 2016 de NFPA 52, que se encuentra en la etapa de borrador final, se ha reestructurado y reorganizado para facilitar su cumplimiento. El documento también incluye pautas nuevas y actualizadas sobre modificación de las instalaciones, una tendencia en crecimiento ya que las compañías deciden agregar un reabastecimiento de GNL y GNC a sus instalaciones existentes, dijo Denis Ding, un miembro del comité técnico de NFPA 52 y ejecutivo en Clean Energy Fuels con base en California, que opera alrededor de 550 estaciones de servicio de gas natural en todo el país.

Ding dijo que las estaciones de GNL/GNC cuentan con muchas características de prevención y seguridad similares a las estaciones de servicio de diésel tradicionales, como por ejemplo la distancia de separación desde las fuentes de ignición y válvulas de cierres de combustible automáticas de emergencia. Pero existen también muchas diferencias, dijo. Las estaciones de combustible tradicionales cuentan con una detección de fugas a nivel del terreno, por ejemplo, mientras que las estaciones de GNL/GNC deben contar con una detección por encima del nivel del terreno porque el gas se eleva. Asimismo, las estaciones de diesel se centran en la contención si se detecta una pérdida sobre el terreno. Las estaciones de gas natural, por otro lado, están diseñadas para evitar que el gas se acumule y prohíben cualquier estructura suspendida en el aire que pueda atrapar gas y evitar que se disipe en la atmósfera. También existen diferentes disposiciones para los dispositivos que bombean gas.

“La boquilla es un poco diferente—cuenta con algunos mecanismos de interconexión que se aseguran al vehículo”, dijo Ding. “Sí requiere de una capacitación mínima por parte del usuario, de modo que los clientes comprendan cómo operar el equipo”.

A pesar del rápido crecimiento de los vehículos terrestres accionados a gas natural, algunos observadores creen que la industria marítima podría en realidad alcanzar la mayor penetración en el mercado del GNL. Si bien el GNL es más económico que el petróleo combustible pesado utilizado por la mayoría de las embarcaciones, las estrictas normas internacionales sobre emisiones son también un gran ímpetu para que la industria marítima cambie al gas. La Unión Internacional del Gas, a partir de enero de 2015, registraba 134 embarcaciones accionadas a GNL en funcionamiento o pedidas. La firma consultora DNV GL predice que, para el 2020, se entregarán 1,000 embarcaciones nuevas con motores accionados a gas natural, y unos 600 a 700 barcos adicionales podrían ser actualizados para comenzar a funcionar a GNL.

Los operadores de toda la industria marítima están considerando al GNL como un posible combustible, según Larry Russell, especialista químico y marino senior en NFPA. “Abarca toda la gama—ferrys, remolcadores, botes de suministro de campos petrolíferos, barcazas, barcos petroleros y buques cargueros”, dijo. “En los últimos tres años ha despegado el uso del GNL como combustible marítimo”.

Russell también trabaja en el Comité Asesor de Transporte de Químicos de la Guardia Costera, que durante los últimos tres años ha estudiado al GNL como combustible marítimo preparándose para hacer recomendaciones a la Guardia Costera sobre el ajuste de sus reglamentaciones sobre GNL. La Guardia Costera es el ente principal para el control de cumplimiento de normas marítimas en los Estados Unidos, y hace referencia a muchos códigos de NFPA.

NFPA 306, Norma sobre el Control de los Riesgos del Gas en Embarcaciones, está en medio de cambios relacionados con el surgimiento reciente del GNL. El Capítulo 9 aborda las embarcaciones que transportan líquidos criogénicos inflamables, incluso GNL, pero considera al GNL como parte del cargamento únicamente, no como combustible. La NFPA 312, Norma para la Protección contra Incendios de Embarcaciones Durante la Construcción, Conversión, Reparación y Almacenamiento, también podría verse afectada por la aparición del GNL, dijo Russel. El Comité sobre Riesgos del Gas ya ha recibido algunas opiniones públicas sobre la cuestión, dijo Russell. La fecha límite para los comentarios públicos sobre la NFPA 306 es en junio, y posteriormente el comité se reunirá para completar una primera revisión.

Tal vez la cuestión más significativa que debe abordar la Guardia Costera es el diseño de las embarcaciones, dijo Russell. Dicho en términos simples, las áreas sobre las embarcaciones están actualmente diseñadas como áreas peligrosas o no peligrosas, y permanecen separadas. Las áreas peligrosas en buques cisterna, por lo general están en donde se almacena el cargamento (productos de petróleo, químicos y gases a granel), y las áreas no peligrosas están donde duerme y trabaja la tripulación, como la sala de máquinas. No obstante, ahora que el gas inflamable está pasando a ser el combustible, estas separaciones no son tan claras; el hecho de colocar GNL en tanques combustibles, muy cerca de los espacios donde vive y trabaja la tripulación, presenta desafíos, dijo Russell. “Si se presenta una fuga en un sistema de combustible diesel, termina en un derrame desordenado en la sala de máquinas. Si se rompe un sistema de combustible de GNL, es posible que se presente gas inflamable en la sala de máquinas y esto es mucho más peligroso en lo que respecta a una explosión”, dijo. “Existe un riesgo mucho mayor de que algo ocurra mal”.

No obstante, hasta el momento,, una toma de conciencia sobre los posibles riesgos, junto con esfuerzos proactivos de prevención y un estricto cumplimiento con los códigos y reglamentaciones, ha generado un registro de seguridad en su mayoría bueno para la industria del GNL en su totalidad, según Colonna de NFPA. “Es fácil hacer que la gente se preocupe sobre el GNL porque, sin dudas, si se libera una cantidad significativa del producto que encuentra alguna forma de encenderse, se creará un gran problema”, dijo. “No digo que el GNL no plantee un peligro, pero desde el punto de vista del riesgo, la probabilidad de que algo ocurra, en base a los antecedentes históricos, es realmente baja. Las instalaciones de GNL se sitúan luego de una evaluación profunda, y parte de esa evaluación sale de nuestra norma, y es por esto que nos mostramos muy activos en intentar ajustar el proceso”.

Gallagher, el jefe de bomberos en Acushnet, ha solicitado recientemente ser parte del comité técnico de NFPA 59A, un rol que espera poder desempeñar en un futuro cercano. “Hice eso porque es más que simplemente una norma para nosotros”, dijo. “El GNL es un proceso que estamos experimentado todos los días”.

Jesse Roman es redactor de NFPA Journal.

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Economía de la oferta

De pronto, Estados Unidos tiene gas natural de sobra. ¿Cómo ocurrió?

Hace una década, la Administración de Información de Energía Estadounidense o EIA predijo que para el 2016 Estados Unidos necesitaría importar alrededor del 25 por ciento del gas natural diario requerido para satisfacer la demanda. Para el año pasado la EIA tenía una visión muy diferente: Estados Unidos, dijo, sería un exportador neto de gas en 2017, y enviaría tanto como 10.3 trillones de pies cúbicos (tpc)—más de un tercio de nuestro consumo interno anual actual— para el 2040.

En cada uno de los últimos cinco años, inclusive el 2015, los productores de gas estadounidenses sobrepasaron todos los registros anuales anteriores para el gas ofertado al mercado, según la EIA, alcanzando el año pasado un total de 26.5 tpc. Puesto en contexto, en todo el territorio estadounidense se utilizaron alrededor de 27.5 tpc de gas en 2015, dice la EIA, incluyendo el gas para la generación de energía, fabricación, transporte, envíos, calefacción de hogares y negocios, cocina y más.

La mayor parte del gas extra proviene de extensos campos de esquistos bituminoso que yacen debajo de partes de los Estados Unidos. El esquisto bituminoso se formó cientos de millones de años atrás, antes de la era de los dinosaurios, cuando extensas franjas de continente fueron cubiertas por el océano; con el correr de los milenios pequeñas partículas rocosas y sedimentos orgánicos se acumularon en capas en el piso del océano, comprimiéndose y endureciéndose, y finalmente formando bloques gigantes de rocas de esquistos bituminosos que atraparon gas de metano.

Los científicos y buscadores de energía han sabido durante décadas acerca de la existencia en todo el país, de estos depósitos de gas encerrados en pequeñas cavidades de esquistos bituminosos impermeables—incluso la Formación Marcellus, que se extiende desde Tennessee hasta el norte del Nueva York—pero hasta tiempos recientes se consideraba que su extracción era económicamente inviable.

Eso comenzó a cambiar hace una década con el desarrollo de un par de métodos innovadores para acceder al gas. La fracturación hidráulica, o fracking, en la que se inyecta una mezcla de agua, químicos y arena bajo presiones muy elevadas para rajar el esquisto bituminoso y liberar el gas atrapado. Las perforaciones horizontales se realizan al hacer descender un pozo miles de pies a través de una capa de esquisto bituminoso, luego miles de pies hacia los costados, exponiendo más de una capa de rocas ricas en gas y haciendo posible el acceso a múltiples depósitos de gas con un único pozo. Se ajustaron estas técnicas de perforaciones coordinadas en los campos de esquistos bituminosos de Barnett en Texas a principios del 2000, y ahora se utilizan en todo Texas y en varios otros campos de esquistos bituminosos en todo el país. La perforación ha desatado el enojo de residentes y medioambientalistas que culpan al fracking de contaminar suministros de agua y acuíferos subterráneos, y de causar pequeños terremotos. Muchos defensores, no obstante, consideran que tal vez el fracking sea la innovación más significativa del momento en este siglo.

En cualquier de los casos, no se puede negar el gran impacto de las nuevas técnicas de extracción sobre los suministros de energía mundiales. Según cifras de la EIA, el gas de esquistos bituminosos representa el 44 por ciento de la producción de gas natural bruta estadounidense, más que el 22 por ciento en 2010 y 8 por ciento en 2007. Según una estimación de la EIA en 2012, el área de la Formación Mercellus es ahora uno de los depósitos de gas natural más extensos y prolíferos en América del Norte, con una estimación de 141 tpc de gas técnicamente recuperable. NFPA no cuenta con códigos que traten específicamente los emplazamientos de perforaciones de gas y petróleo, pero existen varios documentos que contienen cláusulas que pueden aplicarse en los emplazamientos de perforaciones y a la infraestructura de gas y petróleo. NFPA 30, Código de Líquidos Inflamables y Combustibles, por ejemplo, describe cómo deben construirse los tanques de almacenamiento de combustible y la distancia a tomar en cuenta para colocarse edificios y rutas. La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional lista 10 códigos y normas de NFPA que se aplican a los emplazamientos de perforaciones de gas y petróleo.—J.R.

ConsumoGNL

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Riesgo de nube

Una nueva investigación le da una mirada más de cerca al potencial explosivo de las nubes de vapor formadas por el GNL.

Las explosiones de nube de vapor por GNL tienen el potencial de causar los incidentes más destructivos. Pueden formarse si se derrama o fuga GNL, causando que el líquido se vaporice al mezclarse con temperaturas del aire ambiental por encima de su punto de ebullición de -260 grados F. Debido a que los vapores fríos son en principio más pesados que el aire, forman una nube cercana al terreno, que se eleva lentamente y se disipa a medida que se calienta. Si se encuentra presente una fuente de ignición viable cuando la nube es lo suficientemente grande y a una concentración de 5-15 por ciento en el aire, se puede encender y posiblemente explotar.

Una explosión de GNL es un evento muy poco frecuente que requiere de una alineación casi perfecta de eventos, según Guy Colonna, gerente de la división de NFPA para Ingeniería Industrial y Química, que pasó parte de la década del 80 participando en una investigación que informó muchos de los modelos en computadora de nubes de vapor de GNL que se utilizan aún hoy en día. “El hecho es que, es realmente difícil que el GNL explote—he intentado muchas veces bajo muchos escenarios diferentes”, dijo. “Es necesario contar con la concentración correcta, la cantidad de evaporación correcta y una ignición retardada y perfectamente cronometrada.” Un escenario más probable es un incendio de charco de GNL, no un gran estallido, dijo.

Aunque remoto, el peligro expuesto por las nubes de vapor no se toma a la ligera, especialmente cuando se trata de emplazar las instalaciones. Sofisticados modelos computarizados desarrollados por el gobierno y la industria intentan demostrar las posibles consecuencias fuera del predio ante una posible liberación de vapor. Los modelos toman cientos de opiniones—las causas de las fugas de GNL, las ubicaciones de las fugas, la presión de los tanques, el índice de liberación, los vientos predominantes, las temperaturas ambiente, y mucho más—y planifican lo que ocurriría en cientos de escenarios diferentes. ¿Cómo se dispersaría el gas? ¿Hacia dónde iría? ¿Cuánta gente estaría en peligro si explotara? Un proyecto de la Fundación de Investigación de Protección contra Incendios o FPRF en el 2009 recopiló todos los datos experimentales y creó una base de datos de validación para perfeccionar estos modelos de dispersión. Se ha hecho referencia a estos modelos en los códigos de NFPA durante años. Incluso ahora, se siguen haciendo ajustes.

Este año, la Administración Estadounidense de Seguridad de Tuberías y Materiales Peligrosos o PHMSA está financiando un proyecto para conocer más acerca de lo que ocurre cuando explotan las nubes de vapor, bajo diversas condiciones y diversos escenarios. Los miembros del comité técnico para NFPA 59A, Código para la Producción, Almacenamiento y Manipulación de Gas Natural Licuado, sirvieron como asesores técnicos para la primera fase del proyecto, que fue completado en febrero por el Laboratorio de Salud y Seguridad en el Reino Unido. La fase II, que comenzará este año, posiblemente incluirá la participación de la FPRF. El proyecto mirará más allá de lo que ocurre con la dispersión del gas y lo que ocurre durante una explosión. Evaluará la eficacia de los modelos de explosión de nubes de vapor actuales, revisará las reglamentaciones y medidas de mitigación actuales, y determinará qué tipo de investigación y progreso podrían ser necesarios.

El resultado final, según lo esperado por NFPA y otros participantes, le brindará mayor información a NFPA 59A y ayudará a los reguladores gubernamentales a evaluar mejor los requisitos de emplazamiento para la creciente cantidad de instalaciones de GNL en construcción. —J.R.

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