Con una capacidad de almacenamiento de unos seis mil millones de metros cúbicos de gas natural, RAG Austria AG es la mayor empresa de almacenamiento de gas y, por tanto, de energía de Austria. El gas suministrado se almacena temporalmente en depósitos de gas natural agotados. Dado que el gas natural absorbe humedad en el yacimiento, se seca y limpia después de su extracción. Esto produce agua de mina, que se bombea de nuevo al almacén de gas. Las sales y los hidrocarburos disueltos en el agua no deben liberarse al medio ambiente en ningún caso, por eso es tan importante un correcto tratamiento del agua. Por ello, AGRU suministró un nuevo tipo de sistema de tubería multicapa, la tubería de barrera AGRU Sureline IV. La experta instalación fue llevada a cabo por RTi Austria GmbH, especializada en la instalación de tuberías sin zanja.
Necesidad de la instalación de la tubería multicapa para el suministro de gas
El gas natural se produce continuamente a lo largo del año en cantidades más o menos iguales y se suministra por gasoducto a través de distancias, a veces, muy largas. Sin embargo, el consumo de gas varía según la época del año y la hora del día. Para disponer del gas natural de forma flexible cuando se necesita y compensar así las fluctuaciones del consumo, es necesario almacenarlo temporalmente. El uso posterior de antiguos depósitos agotados como instalaciones de almacenamiento de gas natural es la forma más eficiente, ecológica y segura de almacenar energía. Por ello, RAG Austria AG explota una de las mayores instalaciones de almacenamiento poroso de Europa Central.
7Fields, con un volumen de almacenamiento de 1.700 millones de metros cúbicos, está formada por varios antiguos depósitos de gas en Upper Austria y Salzburgo. La instalación, única en Europa, cuenta con cinco estaciones de almacenamiento conectadas a la red nacional e internacional mediante gasoductos de gas natural y un total de tres estaciones de medición. Originalmente, estos antiguos yacimientos de gas natural se formaron hace más de 20 millones de años en el mar primordial de las estribaciones de los Alpes mediante depósitos de arenisca.
En el transcurso de millones de años, el gas natural penetró en los espacios porosos de la arenisca y formó allí depósitos de gas que pueden extenderse por una superficie de varios kilómetros cuadrados. Las capas de arcilla de varios cientos de metros de espesor recubren los depósitos subterráneos de gas natural y los sellan. Una vez extraído el gas natural, estas cavidades vuelven a utilizarse como depósitos subterráneos de gas natural. Ofrecen el mayor grado de seguridad natural y resuelven el problema de espacio del almacenamiento temporal. Así, a diferencia de la electricidad, el gas puede almacenarse de forma segura y en grandes cantidades.
Tubería multicapa: transporte seguro de fluidos peligrosos para el medio ambiente
Durante la extracción y el secado del gas almacenado temporalmente, el agua de mina producido se origina en el mar primordial y se bombea de vuelta al depósito. RAG Austria AG presta atención a la máxima compatibilidad medioambiental en todos los procesos de trabajo y buscaba un sistema de tuberías que evitara eficazmente la difusión de hidrocarburos del agua de la mina, como las tuberías multicapa.
Una tubería de acero instalada hace unos años se corroyó debido al alto contenido de sal y tuvo que ser sustituida. Los sistemas convencionales de tuberías de PE no se corroen, pero en este caso no ofrecen suficiente protección contra la permeación de hidrocarburos a través de la pared de la tubería. Por lo tanto, se eligió la tubería multicapa de barrera AGRU Sureline IV, de AGRU Kunststofftechnik GmbH .
Usos y ventajas de la instalación de tuberías multicapa
La tubería multicapa de termoplástico compuesto, totalmente resistente a la presión, se desarrolló especialmente para el transporte de aguas residuales contaminadas o productos químicos a través de zonas ecológicamente sensibles. También puede utilizarse para transportar agua potable o agua ultrapura a través de suelos contaminados.
Su revolucionaria estructura de tres capas, fabricada con plásticos resistentes de alta calidad, evita eficazmente la contaminación del suelo por permeación y garantiza un funcionamiento sin mantenimiento.
- La tubería de propileno PE 100-RC, de transporte y estable resistente a la carga puntual está permanentemente libre de corrosión y evita las incrustaciones gracias a las superficies interiores lisas.
- Por encima de esta tubería se encuentra la capa de barrera a la dispersión y hermética fabricada en termoplástico de alto rendimiento. Ésta protege el entorno de todos los fluidos que se transportan en la tubería y que no deben difundirse en el entorno en ningún caso. Pueden ser, por ejemplo, aguas residuales que contengan aceite y gasolina, sustancias químicas, fluorocarbonos y otros gases.
- Una capa protectora externa de PP resistente a los arañazos también permite la instalación con técnicas alternativas de instalación sin zanjas, como la perforación al ras, el torpedo rompedor o los métodos de arado sin raspaduras más profundas. La tecnología de conexión incluye métodos probados como la soldadura a tope de elementos calefactados o la soldadura de bobinas calefactadas.
Doble tubo para una doble seguridad
Para controlar continuamente el transporte seguro de la agresiva agua de mar primordial, los ingenieros de RAG Austria AG se decidieron por un sistema de doble tubería con detección de fugas integrada. Para ello, la tubería de barrera Sureline IV, que transporta los medios, se introdujo en una tubería Sureline III de mayores dimensiones, que sirve de tubería exterior de protección para lograr la máxima seguridad.
Para conseguir un espacio anular limpio, el exterior de la tubería de barrera Sureline IV se limpió con vapor caliente durante el proceso de introducción. El espacio anular restante entre las dos tuberías está destinado a actuar como un espacio de contención resistente a la presión para evitar la fuga de medios en caso de fuga.
Dado que se instala un sistema de detección en el extremo de la tubería en la caseta de la bomba para controlar completamente el espacio anular, los sensores informan inmediatamente de cualquier fuga.
Tanto la tubería de transporte del fluido como la de protección pueden soportar toda la presión en esta tubería doble. Con la excepción de la capa de barrera que falta, la tubería de protección es idéntica en construcción a la tubería que lleva el fluido. Esto significa que, incluso en el improbable caso de que se produzca una fuga, se cumplen de forma fiable las normas de protección medioambiental más estrictas.
Rehabilitación de la tubería bicapa del embalse: proceso
La rehabilitación de la tubería multicapa del embalse duró cuatro meses. En cada caso se utilizaron 4.800 m de tubería de barrera Sureline IV con un diámetro exterior de 140 mm SDR 17 y de tubería Sureline III con un diámetro exterior de 160 mm SDR 17 y los correspondientes accesorios de PE 100-RC.
Para eliminar la tubería de acero existente, se consideraron varias soluciones técnicas. La solución más cara habría sido una nueva excavación. La alternativa más rentable era una técnica de instalación sin zanja especialmente desarrollada. La tubería Sureline III se instaló sin zanja utilizando el método de perforación al ras.
Para ello, se excavó una fosa de inicio y otra de destino cada 100 m. La tubería se conectó a los ramales de tubería de 18 m de longitud mediante una conexión sin zanja. Los ramales de tubería de 18 m de longitud se conectaron mediante soldadura a tope y en los fosos de excavación con una cómoda soldadura por electrofusión.
Dado que la tubería de barrera multicapa Sureline IV, estanca a la difusión, debía introducirse en la tubería Sureline III, los ramales de tuberías sólo pudieron conectarse mediante soldadura a tope. La tubería doble terminada, está diseñada para picos de presión de hasta 25 bares, con una presión de funcionamiento de 10 bares. La temperatura del fluido es de hasta 50 °C. El trazado de la tubería supuso un reto durante la instalación. Con la ayuda de una perforación al ras, hubo que atravesar dos arroyos a una profundidad de 4,5 m en un radio de 90 m.
El Director General de RTi Austria Gmbh; Bmst. Ing. Michael Griebaum está muy satisfecho con la solución técnica: “La tubería multicapa de barrera Sureline IV de AGRU es la mejor solución técnica para este reto gracias a la máxima calidad del material.” El capataz Klaus Schlagintweit está satisfecho con el buen desarrollo del proyecto. “Quedamos muy satisfechos con la entrega, el asesoramiento y la demostración de soldadura de AGRU”.
