Aislamiento termoacústico de instalaciones en la nueva planta de procesamiento de gas en Etzel (Alemania); protección eficaz contra la corrosión bajo el aislamiento (CBA)

Begur, 31 de julio de 2013 – La caverna de sal de Etzel en la Baja Sajonia (Alemania) es uno de los almacenes de gas más grandes de Europa. Durante tres años, la empresa Etzel-Kavernenbetriebsgesellschaft mbH & Co. KG (EKB) construyó instalaciones para el procesamiento de gas en el emplazamiento de IVG de Etzel, que se pusieron en servicio a finales de 2012. El complejo consta de distintas instalaciones para el almacenamiento y la extracción de gas. Para el aislamiento termoacústico de las tuberías y otras instalaciones, los trabajadores de Kaefer Industrie GmbH (Bremen, Alemania) instalaron ArmaSound Industrial Systems fabricado por Armacell. El sistema de aislamiento no solo protege la planta contra las pérdidas de calor, sino que también minimiza la corrosión bajo el aislamiento (CBA) y la contaminación acústica en el emplazamiento.

Las instalaciones para el almacenamiento subterráneo de gas garantizan la seguridad del suministro.

Las crisis del petróleo de los años 70 pusieron de manifiesto la importancia del almacenamiento de reservas energéticas. El conflicto del gas entre Rusia y Ucrania volvió a poner sobre la mesa la seguridad en el suministro, y los debates recientes en torno a la revolución energética y un mayor uso de energías renovables han hecho que el tema haya adquirido una nueva dimensión.  Los almacenes subterráneos son un elemento importante en el suministro energético.  Aseguran un suministro continuado de los volúmenes de petróleo y gas necesarios, así como mayor flexibilidad. Asimismo, el abastecimiento energético está asegurado cuando se producen interrupciones en el suministro. Por otra parte, los almacenes permiten absorber las fluctuaciones diarias y estacionales en el suministro y las demandas de los mercados de materias primas.  Hace tiempo, Alemania se comprometió en almacenar un mínimo de reservas energéticas. En la actualidad, es el país con más capacidad de almacenamiento de la Unión Europea y ocupa la cuarta posición a nivel mundial por detrás de Estados Unidos, Rusia y Ucrania. 

La caverna de sal de Etzel es una de las instalaciones para el almacenamiento de gas más grande de Europa.

En la caverna de sal de Etzel, al Norte de Alemania, las cavernas subterráneas para el almacenamiento de petróleo llevan utilizándose desde los años 70. Es allí donde se almacena la mayor parte de las reservas estratégicas de crudo de Alemania. Desde el 2007, las cavernas de IVG han pasado de ser almacenes de crudo a uno de los emplazamientos para el almacenamiento de gas más grandes de Europa, y las antiguas cavernas para petróleo se han reconvertido en cavernas para gas natural.  Etzel está conectado a la red internacional de tuberías de petróleo y gas, y es un importante centro de energías del Noroeste de Europa. El emplazamiento es propiedad de IVG Immobilien AG, y la filial IVG Caverns GmbH se ocupa de la construcción (lixivación), funcionamiento y comercialización de las cavernas de Etzel. Importantes empresas del sector energético y organismos nacionales para el almacenamiento del petróleo alquilan las cavernas. En la actualidad, el emplazamiento consta de 59 cavernas completadas (36 para petróleo, 23 para crudo; a julio de 2012) con una capacidad de alrededor de 35 millones de metros cúbicos.

Construcción de una nueva planta para el procesamiento de gas

En Etzel hay un total de cuatro operadores con cavernas alquiladas a IVG, que han construido instalaciones de superficie. Uno de estos operadores es la Etzel-Kavernenbetriebsgesellschaft mbH & Co. KG (EKB) de Hamburgo, fundada en 2007 en forma de empresa conjunta formada por BP, DONG Energy y Gazprom Germania. La empresa ha invertido tres años en la construcción de instalaciones para el procesamiento de gas en el emplazamiento de IVG de Etzel, que se pusieron en funcionamiento en diciembre de 2012.

Control efectivo del ruido para un entorno laboral seguro

El complejo es altamente sofisticado y consta de distintas instalaciones para el almacenamiento y la extracción de gas. El gas natural se comprime antes de ser almacenado para reducir su volumen. Los compresores, bombas, válvulas de control y de descarga generan niveles de ruido considerables, que se transmiten por todas las tuberías.  En las tuberías por las que fluyen gases, vapores o líquidos a gran presión, suele aumentar el ruido si se producen turbulencias cerca de obstáculos, como válvulas o placas de orificio, o debido a cambios en la dirección del flujo. 
Los altos niveles de ruido transmitidos por instalaciones no protegidas o insuficientemente aisladas no solo estorban a los trabajadores, sino que también pueden representar un riesgo para la salud.  La pérdida de audición debida al ruido es una de las enfermedades laborales más frecuentes y representa un coste muy alto para las economías nacionales.  El riesgo de accidentes en el lugar de trabajo también es mayor como consecuencia del ruido al no oír, por ejemplo, los gritos o señales de alarma. Además, la concentración y el rendimiento de las personas decaen en entornos ruidosos.  Debido a ello, no solo aumenta la cantidad de errores, sino también el riesgo de lesión.
Además de la reducción del ruido y los efectos de la re-radiación, una de las medidas clave necesarias para minimizar el ruido es su absorción.  Para ello, en la selección del aislamiento para las instalaciones de la planta procesadora de gas de Etzel, los requisitos para un control efectivo del ruido también tuvieron un papel importante, además del aislamiento térmico.

Riesgo de corrosión bajo el aislamiento (CBA)

Tradicionalmente, para este tipo de aplicaciones se emplea lana mineral con un revestimiento de aluminio, acero inoxidable o laminado de metal galvanizado. El rendimiento acústico del sistema depende del grosor y la densidad de la lana mineral y el revestimiento.  No obstante, en un entorno húmedo con, por ejemplo, instalaciones ubicadas en el exterior, como en Etzel, el aislamiento con fibra natural y un revestimiento metálico puede provocar problemas. Si el revestimiento no está sellado, lo que resulta imposible de asegurar al cien por cien, el agua puede penetrar en el aislamiento.  La humedad no solo provoca una reducción drástica de las propiedades acústicas y térmicas del aislamiento, sino que también puede producir considerables daños por corrosión bajo el aislamiento, que resultan en costosos trabajos de renovación en términos de tiempo y en un aumento notable de los costes.
Como se desprende del término corrosión bajo el aislamiento (CBA), el proceso tiene lugar debajo del aislamiento y, con frecuencia, no se detecta durante tiempo.  El fenómeno es especialmente frecuente en las industrias petrolífera y del gas, porque los procesos de corrosión se aceleran debido a la salinidad del aire propia de instalaciones offshore en mar abierto. Los daños por corrosión son muy probables en caso de penetración de agua con cloruros o sulfatos.

Los sistemas adecuados de aislamiento reducen el riesgo de corrosión

El aislamiento por sí mismo no puede proteger las instalaciones contra la corrosión, pero los aislamientos adecuados pueden suponer una protección efectiva.  En tuberías en las que la temperatura del medio es superior a la temperatura ambiente, existe un riesgo alto de acumulación de agua en los aislamientos de célula abierta en aplicaciones en exteriores. En noches claras, si la temperatura del revestimiento desciende por debajo de la temperatura del punto de rocío del aire encerrado como consecuencia de la radiación de calor hacia el interior, la humedad se condensa en el interior del revestimiento y puede gotear sobre el material de aislamiento llegado a empaparlo por completo.  Por el contrario, los aislamientos de célula cerrada ofrecen una mayor resistencia a la absorción de humedad procedente del aire del entorno.
En instalaciones en las que la temperatura del medio es inferior a la temperatura ambiente, la temperatura de la superficie se sitúa por debajo del punto de rocío, pudiendo producir condensación.  Los aislamientos de célula cerrada garantizan que la temperatura de la superficie se mantiene por encima de la del punto de rocío, incluso tras muchos años de uso, previniendo los procesos de condensación. Debido a la diferencia de temperatura entre el medio frío y el aire ambiente cálido, se produce una diferencia en la presión de vapor que actúa sobre el aislamiento desde el exterior. El vapor de agua contenido en el aire puede penetrar en el aislamiento y acumularse dentro del mismo. La cantidad de humedad que puede llegar a penetrar en el aislamiento debido a la transmisión de vapor depende de la resistencia a la transmisión de vapor de agua (valor μ) del aislamiento. Cuanto menor es el valor μ del aislamiento, más drástico será, con el paso del tiempo, el aumento del contenido en humedad. Este hecho debe tenerse en cuenta a la hora de seleccionar el aislamiento.
El riesgo de corrosión también se puede reducir utilizando un recubrimiento adecuado. Cuando se instalan recubrimientos metálicos existe riesgo de penetración de agua hasta el aislamiento a través de las juntas o daños en el recubrimiento. Además, la humedad puede expandirse por el aislamiento en forma de vapor de agua en caso de diferencias en la presión de vapor. Los recubrimientos metálicos solo actúan a modo de barrera climática; para crear una barrera ante el vapor, se debería instalar un doble recubrimiento. Los recubrimientos con caucho han demostrado su utilidad en instalaciones en exteriores y, a lo largo de los últimos años, se han establecido como una alternativa a los recubrimientos metálicos. Este tipo de recubrimiento elastomérico basado en caucho EPDM (etileno-propileno-dieno) ofrece una excelente protección contra los impactos mecánicos y climáticos. Las planchas resistentes y flexibles de 1 a 2 mm de grosor suelen instalarse directamente desde el rollo en el lugar requerido. Se pueden cortar para darles la forma y el tamaño deseados con un cuchillo afilado estándar, tijeras para aislantes o cutter. No hace falta utilizar maquinaria. El sellado adicional de las uniones con un sellador adecuado garantiza un buen funcionamiento del sistema durante tiempo.

Aislamiento termoacústico con ArmaSound Industrial Systems

Para el aislamiento termoacústico de las tuberías y otras instalaciones para el procesamiento de gas en Etzel se utilizó ArmaSound Industrial Systems fabricado por Armacell. En el 2009, cuando Armacell presentó estos innovadores aislamientos, fue el primer fabricante en suministrar aislamientos capaces de ofrecer tanto el aislamiento térmico como el acústico, además de minimizar el riesgo de corrosión bajo el aislamiento. En Etzel se instaló el ArmaSound Industrial System C. Este producto tipo sandwich es un aislamiento de múltiples capas: el aislamiento de célula cerrada contra altas temperaturas HT/ArmaFlex protege de forma fiable las instalaciones aisladas contra la penetración de la humedad y las pérdidas energéticas. Además, ArmaFlex ofrece buenas propiedades de aislamiento y el material también reduce la transmisión de ruido propagado por las estructuras. La espuma acústica ArmaSound RD 240 tiene gran capacidad de absorción y reduce enormemente el ruido. El control del ruido se mejora también con la plancha acústica de vinilo de 4 mm de grosor de ArmaSound Barrier E. El sistema de recubrimiento de goma Arma-Chek R aporta a la instalación una protección efectiva contra la penetración de humedad y el impacto mecánico. Arma-Chek R es resistente a los rayos UV, agua salada y productos químicos. La resistencia del producto contra la transmisión de vapor de agua es de μ > 50.000, lo que lo convierte en técnicamente estanco al vapor. Las propiedades viscoelásticas del material también amortiguan los efectos de resonancia y, por consiguiente, reducen los efectos de la re-radiación normalmente asociados a los sistemas con recubrimientos metálicos.  Otra ventaja adicional de este material flexible es que recupera la forma tras un impacto para no dañar el aislante de debajo, lo que no logran los recubrimientos metálicos rígidos.

Instalación sencilla y eficiente tras una formación completa

En comparación con las construcciones aislantes convencionales, ArmaSound Industrial Systems satisface los requisitos para el control del ruido con poco espesor y peso del aislamiento. Además, este sistema libre de fibra también ofrece ventajas en la instalación, y su mantenimiento es más sencillo. Todos los sistemas ArmaSound Industrial Systems cumplen con la norma ISO 15665 'Aislamiento acústico de tuberías, válvulas y bridas'.
La empresa Kaefer Industrie GmbH (Bremen, Alemania) instaló el aislamiento termoacústico. Dado que era la primera vez que los trabajadores utilizaban este nuevo aislamiento, Armacell proporcionó una formación completa sobre su aplicación antes de iniciar el trabajo. Después de la primera sesión en el centro de formación de Kaefer en Bremen, Vance Brownhill, director de instalaciones y asistencia en proyectos en Armacell, realizó una segunda sesión formativa en el emplazamiento antes de que los trabajadores empezaran a instalar el producto.
En total se utilizaron alrededor de 2.500 m² de ArmaSound Industrial Systems, suministrados por VTI-Hamburg, la sucursal del distribuidor alemán de aislamientos WeGo Systembaustroffe.
Desde marzo hasta mediados de agosto de 2012, EKB realizó el primer relleno de las cavernas. La fase de puesta en marcha se completó con éxito a finales de año. Las instalaciones de EKB tienen capacidad para almacenar crudo en seis cavernas de sal con una capacidad operativa de 500 a 600 millones de Nm³. Los volúmenes de inyección y extracción ascienden a 600 000 Nm³/h y 900 000 Nm³/h respectivamente.

Encontrará más información sobre este proyecto en formato vídeo en www.armacell.com/ArmaSoundEKB