Construindo Estações de GNV Confiáveis: Estratégias Comprovadas para Abastecimento de Alto Desempenho

Três Maneiras que Escolhas Inteligentes de Sistemas de Fluidos Podem Levar a Melhores Estações de Abastecimento de GNV

Chuck Hayes, Engenheiro Líder de Desenvolvimento de Novos Produtos, Swagelok, e Paul LeStrange, Representante Técnico, Combustíveis Alternativos, Swagelok San Diego

Caminhões pesados, ônibus municipais e outros veículos grandes têm sido historicamente associados a fumaça de diesel e plumas de escapamento preto.

Mas em 2021, essas se tornaram suposições desatualizadas. À medida que regulamentações de emissões se apertaram ao redor do globo, a corrida por soluções de combustível alternativo para uma variedade de aplicações de transporte acelerou o ritmo correspondentemente. Gás natural comprimido (GNV) tornou-se um dos combustíveis alternativos mais proeminentes ao fornecer cavalos de potência confiáveis, economia e emissões de carbono dramaticamente reduzidas comparado a combustíveis fósseis. Como resultado, veículos a GNV proliferaram em estradas e rodovias em todo lugar.

A ascensão do GNV em popularidade está definida para continuar. Considere que o governo dos EUA recentemente estendeu o Crédito Fiscal de Infraestrutura de Combustível Alternativo. Por esta extensão, equipamentos de abastecimento para gás natural — e uma gama de outros combustíveis — instalados até 31 de dezembro de 2021 são elegíveis para um crédito fiscal de 30% do custo de construção. Incentivos semelhantes estão em vigor ao redor do mundo, e estes ajudaram a impulsionar a construção de uma rede confiável de estações de abastecimento que torna o GNV cada vez mais viável em grande escala.

Para melhor capitalizar estas oportunidades e criar uma infraestrutura confiável de estações de abastecimento de gás natural comprimido para uso público e de frota, construtores devem considerar como equilibram a necessidade de acelerar rapidamente a construção com a segurança e integridade do equipamento de abastecimento. Ao buscar componentes de sistemas de fluidos para equipamentos de abastecimento de GNV, considere estas três coisas:

#1: Maximizar Eficiência e Integridade do Sistema com Sistemas Pré-Montados

Uma estação típica de gás natural comprimido é composta por uma rede complexa de tubulação ou encanamento, válvulas e outros componentes responsáveis por transferir o gás pressurizado de uma fonte a granel para o veículo. Ao longo desta jornada, o gás é comprimido à pressão necessária, distribuído via painéis de prioridade e válvulas para bombas e mangueiras individuais, então conectado a um veículo via uma válvula especializada.

Sistemas de fluidos completos e pré-construídos podem ser montados profissionalmente antes de chegarem ao local, ajudando a acelerar o processo de construção e garantindo que a montagem foi realizada corretamente.

Projetar e montar esses sistemas requer conhecimento específico sobre layout eficiente junto com práticas de instalação seguras. Por exemplo, um instalador pode começar com um longo pedaço de tubulação, descobrir os lugares certos para dobrá-la, e incorporá-la adequadamente no sistema seguindo as melhores práticas estabelecidas.

O conhecimento necessário para fazer isso efetivamente não é especialmente comum, nem é sempre fácil encontrar trabalhadores com as habilidades para colocá-lo em prática. Subsistemas pré-montados de um fornecedor confiável podem ajudar construtores a superar esses desafios. Sistemas de fluidos completos e pré-construídos podem ser montados profissionalmente antes de chegarem ao local, ajudando a acelerar o processo de construção e garantindo que a montagem foi realizada corretamente.

#2: Aumentar a Segurança com Conexões à Prova de Vazamentos em Altas Pressões

Uma vez que a estação foi construída, a segurança operacional é uma prioridade máxima. Bombas de abastecimento de GNV devem ser operadas de forma segura e fácil por motoristas toda vez que o abastecimento ocorre. Isso significa eliminar quaisquer vazamentos potenciais em toda a estação, bem como manter e converter adequadamente as pressões da fonte para a bomba.

Embora o gás natural seja uma utilidade comum, e as pessoas estejam acostumadas a usá-lo, as pressões inerentes ao GNV criam vários desafios diferentes e importantes. Por exemplo: GNV é armazenado no local em estações de abastecimento a pressões significativamente mais altas do que o ponto em que entra no tanque de armazenamento de um veículo. À medida que a pressão muda durante o abastecimento, o efeito Joule-Thomson causa uma queda significativa na temperatura do gás.

Para conexões roscadas tradicionais, manter desempenho à prova de vazamentos nas pressões necessárias do GNV e através de mudanças térmicas significativas é difícil a longo prazo. Conexões roscadas entre componentes podem se comprometer, e materiais de construção de qualidade inferior podem expandir e contrair devido a flutuações de temperatura. Tudo isso pode representar um risco significativo de segurança. Como tal, especificar componentes de alta qualidade — como conexões projetadas para manter a integridade do sistema em ambientes exigentes — é uma necessidade.

#3: Melhorar a Confiabilidade com Materiais de Qualidade Superior

Assim como com conexões roscadas tradicionais, materiais tradicionais nem sempre são adequados para aplicações de infraestrutura de GNV, onde confiabilidade e integridade a longo prazo são obrigatórias.

Tubos e tubulação de aço carbono, por exemplo, fornecem bom desempenho em uma variedade de aplicações gerais. No entanto, em aplicações de maior risco e maior pressão, como abastecimento de GNV, o aço carbono pode não fornecer o desempenho necessário devido à sua maior suscetibilidade a corrosão e ferrugem. Gás natural tem um teor inerente de umidade que pode contribuir para níveis mais altos de corrosão entre materiais como aço carbono. Estações de GNV, sendo ao ar livre, também devem lidar com os elementos — chuva e neve podem representar outra ameaça de corrosão.

Corrosão pode causar pequenas cavidades, ou picadas, a se formarem na superfície de um material, e até a menor picada eventualmente criará problemas ao operar nas pressões requeridas para manuseio de GNV. Isso torna a escolha do material importante ao escalar infraestrutura. Usar aço inoxidável 316/316L para sistemas de abastecimento é uma boa escolha, e selecionar aços inoxidáveis com teor elevado de níquel e cromo pode fornecer proteção ainda maior contra corrosão. Fazer isso pode contribuir positivamente para o desempenho a longo prazo sem a necessidade de manutenção ou substituição contínua.

Infraestrutura confiável é crítica à medida que veículos a GNV se tornam mais comuns ao redor do mundo. Construção eficiente, segurança operacional e confiabilidade a longo prazo podem ser alcançadas trabalhando com os fornecedores certos para obter montagens e componentes de alta qualidade que podem performar sob as condições inerentes a sistemas de abastecimento de GNV.

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