Medición de la humedad residual en gases combustibles de la 2ª familia de gases

La 2ª familia de gases incluye los gases combustibles, gas natural e hidrógeno, así como gases naturales como el gas de depuradora o el biogás.

La hoja de trabajoDVGW G260 define los valores límite de los componentes del gas que pueden contener los gases combustibles para poder introducirlos en la red pública de gas. Para evitar posibles problemas técnicos posteriores y discrepancias en la facturación en el límite de la entidad jurídica, la alimentación a la red de gas debe interrumpirse si no se cumplen estos requisitos.

Además de las especificaciones de valores límite para impurezas como el azufre, el amoníaco o el silicio, etc., también existen especificaciones para los requisitos del contenido de agua, ya que éste desempeña un papel importante a la hora de determinar la capacidad de combustión de los gases combustibles.

Los valores límite para el contenido de agua durante la alimentación se definen del siguiente modo:

Designación

Unidad

Valor límite

Contenido de aguamg/m3

200 (Presión máxima ≤ 10 bar)

50 (Presión máxima > 10 bar)

Tabla 1: Valores límite de los componentes gaseosos - contenido de agua en mg/m3

Si estos valores se convierten a la temperatura del punto de rocío, es decir, la temperatura por debajo de la cual el vapor de agua precipita en forma de condensado, se obtienen los siguientes resultados

Denominación

Unidad

Valor límite

Temperatura del punto de rocío°Ctd

-33° (Presión máxima ≤ 10 bar)

-46° (Presión máxima > 10 bar)

Tabla 2: Valores límite de los componentes del gas - contenido de agua en °Ctd, 1013,25 mbar, 0°C

El contenido de humedad residual se define en función de la temperatura más fría que se haya medido, y también deben tenerse en cuenta las posibles fluctuaciones de Presión y Temperatura para evitar la condensación.

Al introducir cualquier gas combustible, hay que asegurarse de que no se supere el contenido de agua. Éste puede medirse y controlarse mediante Dispositivos de medición adecuados.

Especialmente en invierno o con tiempo frío, los componentes críticos pueden resultar dañados por la formación de hielo y, en el peor de los casos, esto puede provocar el corte del suministro de Gases, ya que el gas no puede seguir fluyendo por las tuberías debido a las reparaciones.

Además de los problemas técnicos, un contenido de agua excesivamente alto se refleja en un volumen de gas estándar reducido y también en la potencia del quemador, ya que ésta se especifica por metro cúbico estándar y cuanta más agua contenga un metro cúbico estándar, menor será la potencia del quemador, ya que se necesita más energía para la evaporación del agua. Las fluctuaciones adicionales de temperatura agravan el problema.

Por ejemplo, el volumen estándar medido a 1013,25 mbar y 0°C, con un contenido de agua de 0% HR (0°C), se calcula como 1000 Nm3. Sin embargo, si este volumen estándar se convierte a las condiciones reales, por ejemplo, a 20°C y 970 mbar abs. con un contenido de agua del 60% HR, el resultado es de sólo 880 m3 de gas combustible en lugar de 1000 Nm3.

Dado que los medidores de flujo convencionales para gases combustibles no están compensados en presión y temperatura y, por lo tanto, no miden el Flujo volumétrico estandarizado a 1013,25 mbar y 0°C, sino sólo el volumen que pasa bajo las condiciones ambientales actuales, si el contenido de agua es demasiado alto o las temperaturas fluctúan demasiado entre la medición del Flujo volumétrico estandarizado y el real, a menudo se deduce más de lo que cabría esperar.