El registro y la documentación de las emisiones de metano están cobrando cada vez más importancia —no solo de cara al futuro, sino ya en la actualidad— a la hora de cuantificar las emisiones de metano y por lo tanto, las fugas. Si bien la detección y la localización de fugas son procesos consolidados en la gestión de redes desde hace muchos años, los programas LDAR (detección y reparación de fugas) se centran cada vez más en determinar cuál es la tasa de emisión real de una fuga.
De la detección de una fugas de metano a la cuantificación de emisiones
Si durante una inspección de la red de gasoductos se detecta una fuga de metano en un gasoducto subterráneo, una vez localizada con éxito la fuga, se debe investigar con mayor detalle la magnitud de las emisiones y documentarla. El método de embolsado es actualmente el más utilizado para este fin; aunque suele emplearse para la cuantificación en instalaciones en superficie, también puede utilizarse para evaluar las emisiones de metano procedentes de gasoductos subterráneos.
El desafío de la cuantificación de emisiones: La localización de fugas
El metano procedente de las tuberías subterráneas no se libera directamente en el punto de la fuga; primero se propaga por el suelo y luego llega a la superficie por la vía de menor resistencia. Esto suele dificultar la estimación del volumen real de las emisiones.
Por consiguiente, el reto no consiste solo en localizar con precisión el punto de la fuga, sino también en obtener información fiable sobre la magnitud de las emisiones de metano. Esta información sirve de base para establecer prioridades en los trabajos de reparación y mantener la documentación como parte de los procesos LDAR.
Por qué la cuantificación de emisiones de metano es importante para los operadores de gasoductos
Los métodos modernos de cuantificación ofrecen la oportunidad de evaluar las emisiones de metano de forma más eficaz y de utilizar los recursos disponibles de manera más específica. Esto proporciona a los operadores de redes, las empresas de servicios públicos y los proveedores de servicios información adicional —y de relevancia jurídica— en la que basar sus decisiones, lo que les permite priorizar la detección de fugas en función del riesgo y planificar las medidas de manera eficiente.
Cómo funciona el método de embolsado (cerramiento superficial)
El método de embolsado permite medir rápidamente las emisiones de metano directamente en la superficie. Para ello, se cubre con una lona la zona en la que se está liberando metano y se extrae de forma controlada la mezcla de gas y aire que se escapa.
La hoja de trabajo G 425-1 de la DVGW se refiere a la extracción de aire del suelo mediante una lona extendida sobre el terreno como método para cuantificar las fugas subterráneas. Esto significa que el método también puede utilizarse para tuberías subterráneas.
En combinación con la tecnología de medición moderna, el método permite una evaluación práctica de los niveles de emisión y proporciona información importante para la investigación posterior de los puntos de fuga.
Equipamiento necesario para la cuantificación de emisiones de metano
Para determinar la tasa de emisión, se requiere un caudal volumétrico, determinado metrológicamente o conocido, del aire extraído del suelo. El dispositivo de medición de gases utilizado para determinar la concentración de metano en el aire extraído del suelo debe tener un límite de detección de 10 ppm, es decir, debe ser capaz de detectar al menos 10 ppm. Esto debe comprobarse antes de cada operación.
Esto se aplica a los dos métodos mencionados en este artículo: el embolsado mediante una sonda de embolsado específica y el método de extracción con nuestro Vakumobil.
Cómo cuantificar las emisiones de metano paso a paso
Paso 1: Detección de la fuga
El punto de partida de la medición es una fuga de metano detectada y localizada previamente. A partir de las concentraciones de gas determinadas, se define la zona de medición y se prepara para la medición.
Paso 2: Extracción y medición
La mezcla de gas y aire recogida bajo la lona se extrae mediante la sonda de embolsado. Laser HUNTER mide de forma continua la concentración de metano, mientras que el caudal se supervisa mediante TONI FlowTest.
Paso 3: Evaluación de las emisiones
A partir de los valores de medición registrados se pueden extraer conclusiones sobre el orden de magnitud de las emisiones de metano. Los datos obtenidos ayudan a los operadores de red a evaluar, documentar y priorizar la localización de las fugas.
Método de extracción utilizando Laser HUNTER y Vakumobil
El método de extracción (succión) para instalaciones subterráneas se lleva a cabo mediante sondas de suelo que se introducen en el terreno tras la detección o localización de fugas, y se describe detalladamente en la hoja técnica DVGW G 425-2. Se permiten otros métodos de succión de forma limitada, de acuerdo con la norma DVGW G 425-1.
Para realizar mediciones de emisión de una fuga en tuberías subterráneas, recomendamos utilizar Vakumobil con sondas de perforación en combinación con Laser HUNTER.
Cómo cuantificar las emisiones de metano paso a paso
Paso 1: Definir el área de medición
El área de medición se determina en función de la concentración de gas registrada en la superficie y de las condiciones ambientales imperantes, como la naturaleza del subsuelo, y, cuando sea necesario, se despeja y se asegura. Las sondas de suelo deben colocarse simétricamente alrededor de la supuesta fuga. Además, hay que procurar que las sondas estén ventiladas de manera uniforme.
Paso 2: Instalación de las sondas de suelo
Dependiendo de las características del subsuelo, puede ser necesario realizar perforaciones para colocar las sondas de suelo. Estas deben ser lo más profundas posible, sin que ello suponga un daño adicional a la tubería subterránea. En la mayoría de los casos, se ha comprobado que una profundidad de aproximadamente 35 cm resulta eficaz. Además, no debe verse afectado el flujo libre de la fuga, ni debe superarse la longitud máxima de la manguera especificada por el fabricante.
Paso 3: Extracción y análisis del gas en superficie
Una vez instalado y conectado el equipo de medición, el aire del suelo enriquecido con metano o gas natural se extrae mediante una bomba de vacío conectada a las sondas del suelo y se analiza con un analizador de concentración vinculado a la bomba. La combinación de la medición de la concentración y del caudal del aire del suelo extraído permite determinar la tasa de emisión de metano procedente de la fuga.
Paso 4: Cálculo de la tasa de emisión de metano
El caudal de extracción debe ser lo suficientemente alto como para que no se detecte ninguna fuga adicional de metano en la superficie. En la mayoría de los casos, esta condición solo puede alcanzarse utilizando una bomba de vacío del tamaño adecuado. Una vez que la concentración de gas medida y el caudal se han mantenido constantes durante aproximadamente 10 minutos, se habrá extraído el aire enriquecido del suelo y se registrará la tasa de emisión de la propia fuga. A continuación, puede darse por finalizada la medición. Dependiendo de las condiciones del suelo, las condiciones ambientales y el caudal de extracción, puede llevar varias horas alcanzar estos valores constantes.
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