Herramienta ayuda a prevenir incendios y explosiones en líneas de gas natural

Las líneas en las redes de gas natural tienen que ser mantenidas y revisadas regularmente. Esto implica el uso de antorchas para ventilar el gas natural. Con FlareSimulator, los científicos investigadores del Instituto Fraunhofer para la Operación y Automatización de Fábricas IFF han desarrollado una herramienta de asistencia que calcula la distancia correcta de las bengalas a casas, árboles y otros objetos cercanos. Esto facilita el mantenimiento de las distancias mínimas y evita posibles peligros y explosiones.

El gas natural es uno de los vectores de energía más seguros. Rara vez ocurren accidentes, en última instancia porque las líneas de gas natural reciben servicio regularmente. Cada vez que se bombea y almacena gas durante el mantenimiento, siempre queda una cantidad residual en las tuberías y debe ventilarse desde el segmento de línea respectivo. Dado que el gas natural no puede descargarse directamente al medio ambiente porque es dañino para el clima y explosivo, se utilizan antorchas de gas natural para aliviar la presión y ventilar las líneas.

Estas bengalas móviles se colocan tanto en áreas residenciales como abiertas. La dispersión de la temperatura de la llama de gas natural en la punta de la antorcha con el módulo de encendido por chispa es una función de la salida térmica actual y la velocidad del viento y puede variar mucho. Es esencial mantener una distancia mínima suficiente y segura con los objetos circundantes, como árboles, líneas eléctricas, aerogeneradores y edificios. Al mismo tiempo, se deben evitar las distancias de seguridad excesivas.

El software calcula la ubicación óptima

Un equipo de científicos investigadores de Fraunhofer IFF en Magdeburg ha desarrollado una herramienta de asistencia con una interfaz gráfica de usuario y funciones de informes, que ayuda a los usuarios a especificar distancias mínimas. El software calcula un perfil de temperatura tridimensional de la llama de la antorcha en función de parámetros de entrada específicos, como el poder calorífico del gas, el flujo volumétrico, el diámetro y la altura de la antorcha, la velocidad del viento y la temperatura ambiente. Los resultados calculados se trazan, dando al usuario una visualización de la geometría de llama esperada y su distribución de temperatura.

Esto facilita la ubicación de la bengala: «La distancia de la bengala a los objetos circundantes puede no ser ni demasiado grande ni demasiado pequeña. Nuestra herramienta de asistencia permite una ubicación óptima basada en criterios transparentes», dice Marcus Kögler, científico investigador de Fraunhofer IFF. «El perfil de temperatura en áreas abiertas puede verse fuertemente distorsionado durante vientos extremos. El cálculo de distancia con nuestro software es particularmente útil en tales escenarios».

El Dr. Wolfram Heineken, colega de Kögler en Fraunhofer IFF, agrega: «Existen tres mecanismos de transferencia de calor: conducción térmica, convección térmica, es decir, el flujo de gas sobre un cuerpo y radiación térmica. FlareSimulator nos permite combinar los factores de convección térmica y radiación relevante aquí y calcular con precisión el calentamiento de un objeto o cuerpo en el espacio». Junto con las distancias mínimas, el rendimiento de ventilación también se puede configurar con el software. Define el tiempo que debe operar una bengala dependiendo de su tipo. La herramienta calcula el tiempo de ventilación automáticamente.

La versión actual de FlareSimulator cumple con los estándares de la industria del gas natural y ya está en uso en una empresa industrial. Sin embargo, la herramienta es versátil y se puede usar en cualquier lugar donde se deban ventilar gases combustibles de tuberías, por ejemplo, en la industria química o en instalaciones industriales, como refinerías de petróleo.