¡Hola! Como proveedor de contenedores de tanques ISO de GNL, a menudo me preguntan qué se utilizan los materiales para hacer estos contenedores ingeniosos. Bueno, sumergamos directamente y exploremos los entresijos de los materiales que se destinan a crear estos equipos esenciales.
Materiales de buques internos
El recipiente interno de un recipiente de tanque ISO de GNL es donde ocurre la magia. Es la parte que sostiene directamente el gas natural licuado (GNL). Dadas las temperaturas extremadamente bajas de LNG (alrededor de -162 ° C o -260 ° F), los materiales utilizados para el recipiente interno deben tener excelentes propiedades criogénicas.
Uno de los materiales más utilizados para el recipiente interno es el acero inoxidable, específicamente los grados de acero inoxidable austenítico como 304 y 316. Estos grados son populares porque ofrecen una buena resistencia a la corrosión, que es crucial ya que el GNL puede contener trazas de impurezas que podrían causar corrosión con el tiempo.
Los aceros inoxidables austeníticos también tienen una gran ductilidad a temperaturas criogénicas. Esto significa que pueden resistir las tensiones y las tensiones que vienen con la expansión y la contracción que ocurre a medida que el GNL se carga, almacena y descarga. No se vuelven frágiles como otros metales a bajas temperaturas, lo cual es una gran ventaja.
Otro material que se puede usar para el recipiente interno es el acero de aleación de níquel. Las aleaciones de níquel tienen propiedades criogénicas aún mejores que el acero inoxidable en algunos aspectos. Tienen un coeficiente muy bajo de expansión térmica, lo que significa que se expanden y se contraen menos con los cambios de temperatura. Esto puede ayudar a reducir el estrés en el recipiente y sus articulaciones, lo que lleva a una vida útil más larga. Sin embargo, el acero de aleación de níquel es más costoso que el acero inoxidable, por lo que no es tan comúnmente utilizado a menos que haya requisitos específicos para la aplicación.
Materiales de aislamiento
El aislamiento es un componente clave de un contenedor de tanque ISO LNG. El objetivo del aislamiento es minimizar la transferencia de calor del entorno exterior al GNL dentro del contenedor. Esto ayuda a mantener el GNL en su estado licuado y reduce la tasa de ebullición, que es la evaporación del GNL debido a la entrada de calor.
Uno de los materiales de aislamiento más utilizados es la perlita. La perlita es un vidrio volcánico que se ha ampliado por calentamiento. Es un material granular liviano que tiene excelentes propiedades aislantes. Tiene una conductividad térmica baja, lo que significa que no permite que el calor lo pase fácilmente. La perlita también no es combustible, que es una característica de seguridad importante.
La perlita generalmente se empaqueta entre los vasos internos y exteriores del recipiente del tanque. Forma una gruesa capa de aislamiento que ayuda a crear una barrera térmica. Sin embargo, la perlita puede absorber la humedad con el tiempo, lo que puede reducir su efectividad aislante. Para evitar esto, el sistema de aislamiento a menudo incluye una barrera de humedad.
Otro material de aislamiento que se usa comúnmente son los paneles de aislamiento de vacío (VIP). Los VIP consisten en un material central, generalmente un material poroso como la sílice fumada, encerrado en un sobre hermético que se evacúa para crear un vacío. El vacío reduce significativamente la transferencia de calor por conducción y convección, lo que hace que los VIP sean aislantes extremadamente efectivos.
Los VIP tienen una conductividad térmica mucho más baja que la perlita, lo que significa que pueden proporcionar un mejor aislamiento con una capa más delgada. Sin embargo, son más caros y más frágiles que Perlite. Si el sobre de un VIP está dañado, el vacío se pierde y su rendimiento aislante cae significativamente.
Materiales del recipiente exterior
El recipiente externo de un recipiente de tanque ISO de GNL sirve como una carcasa protectora para el recipiente interno y el aislamiento. Debe ser lo suficientemente fuerte como para resistir las tensiones físicas del transporte, como impactos, vibraciones y apilamiento.
El acero al carbono es el material más utilizado para el recipiente exterior. El acero al carbono es fuerte, duradero y relativamente económico. Se puede fabricar fácilmente en las formas grandes y complejas necesarias para el recipiente exterior del recipiente del tanque.
Existen diferentes grados de acero al carbono que se pueden usar, dependiendo de los requisitos específicos. Por ejemplo, a menudo se usan aceros de altavoces de alta resistencia (HSLA) porque ofrecen un buen equilibrio de resistencia y soldabilidad. Se pueden soldar fácilmente para formar los diversos componentes del vaso externo, como las tapas finales, las paredes laterales y los marcos.
El recipiente exterior también generalmente está recubierto con una pintura o recubrimiento protector para evitar la corrosión. Esto es importante porque el recipiente exterior está expuesto a los elementos durante el transporte y el almacenamiento. El recubrimiento actúa como una barrera entre el acero y el medio ambiente, protegiéndolo del óxido y otras formas de corrosión.
Componentes y accesorios estructurales
Además de los vasos principales y el aislamiento, también hay varios componentes y accesorios estructurales en un recipiente de tanque ISO de GNL. Estos incluyen cosas como marcos, soportes, válvulas y tuberías.
Los marcos y los soportes generalmente están hechos de acero al carbono o acero de aleación. Proporcionan la integridad estructural del contenedor, lo que permite que se levante, apilara y transporte de manera segura. Los marcos están diseñados para distribuir el peso del contenedor y su contenido de manera uniforme, evitando cualquier punto de estrés localizado que pueda conducir a la falla.
Las válvulas y tuberías son cruciales para la carga, la descarga y el control del GNL. Por lo general, están hechos de acero inoxidable u otros materiales resistentes a la corrosión. Las válvulas y tuberías de acero inoxidable pueden resistir las bajas temperaturas del GNL y son resistentes a la corrosión del GNL y cualquier aditivo o impureza.
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Conclusión
En conclusión, un recipiente de tanque ISO de GNL está compuesto por una variedad de materiales, cada uno elegido para sus propiedades y funciones específicas. Los materiales del recipiente interno deben manejar las temperaturas criogénicas y la corrosión potencial, los materiales de aislamiento deben minimizar la transferencia de calor, el vaso externo debe proporcionar protección y soporte estructural, y los componentes y accesorios estructurales deben garantizar una operación segura y eficiente.
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Referencias
- Código ASME Boiler y Vesel de presión, Sección VIII, División 1.
- ISO 1496 - 3: Requisitos generales para contenedores de carga de la Serie 1 - Parte 3: Contenedores de tanques.
- Normas para recipientes criogénicos y sistemas de almacenamiento.