Gassing Up: Comprensión de la distribución en línea de combustible líquido

Gloria Vega
Gloria Vega

Cuando alguien habla de “The Grid”, como de “dejar caer la red” o “la red ha caído”, tendemos a pensar en términos de los aspectos electromagnéticos de la infraestructura de la vida moderna. La mentalidad ve a The Network como la red de cables que mueve la electricidad desde las plantas de energía a los hogares y negocios, o los cables, cables ópticos y conexiones inalámbricas que forman la red de líneas de datos que han cosido el mundo de manera informal.

Sin embargo, The Grid no se trata solo de energía y datos. Una gran parte de la infraestructura del mundo desarrollado está dedicada a la tarea simple pero esencial de mover combustibles líquidos de un lugar a otro de la manera más eficiente y segura posible. Esta red de distribución en llamas, que consta de tuberías, ferrocarriles y camiones cisterna, es una parte muy importante de The Grid, incluso si permanece en gran parte invisible e inadvertida. Al menos hasta que suceda algo importante para alertarlo, como el reciente ciberataque de Colonial Pipeline.

Serie de tubos

Esta historia en realidad comenzó una semana antes del ataque al oleoducto, mientras llenaba algunas latas de gasolina en la gasolinera local. Había un camión cisterna estacionado en el patio, que entregaba gasolina y diesel a los tanques de almacenamiento enterrados a través de grandes mangueras. Es probable que todos los conductores hayan presenciado una escena así sin considerarla, como yo lo he hecho muchas veces antes. Pero esta vez me di cuenta de que no tenía idea de dónde se estaba llenando ese camión cisterna antes de salir durante las rondas de la mañana. Donde vivo en el norte de Idaho, el puerto marítimo más cercano, un lugar lógico para que la gasolina y otros combustibles lleguen en camiones cisterna desde las refinerías ubicadas en otras partes de América del Norte, está a seis horas en automóvil. ¿Realmente se le pedirá a un camionero que viaje tan lejos para recoger y luego entregar combustible?

Resulta que los camiones cisterna que todos vemos llenando los tanques de combustible en las estaciones de servicio son solo el último eslabón en la red de transporte de petróleo, y los camiones cisterna generalmente juegan solo un papel pequeño en la distribución de combustible. La red se divide en dos funciones principales: obtener petróleo crudo desde donde se produce hasta donde se puede procesar en productos terminados y recibir los productos terminados a los clientes. Si bien el transporte de superficie, especialmente los petroleros, juega un papel muy importante en el transporte de petróleo, la red de productos terminados se rige por oleoductos.

En los Estados Unidos hay cerca de 200.000 millas (322.000 km) de tuberías, la mayoría de las cuales se dedican a trasladar productos terminados de las refinerías a los consumidores. Algunos de estos se extienden a grandes distancias, como las 5.500 millas (8.900 km) que cubre el Oleoducto Colonial en ruta desde las refinerías de Texas a través de las principales ciudades de la costa sureste y este hasta su término en las afueras de la ciudad de Nueva York en Linden, Nueva Jersey. Los ductos gemelos, uno dedicado principalmente a mover gasolina y otro más pequeño para otros productos, como diesel y combustible para aviones, mueven un total de tres millones de barriles (126.000.000 galones o 477.000.000 litros) de producto por día.

Los oleoductos mueven océanos de productos petrolíferos a diario y atraviesan el país en una complicada red de infraestructura. Y, sin embargo, casi esta vasta red es invisible, está enterrada de forma segura bajo tierra durante la mayor parte de su longitud, apareciendo solo ocasionalmente en estaciones de bombeo, puntos de control y parques de tanques. La construcción de oleoductos en sí es un tema fascinante; una tubería es mucho más que una tubería enterrada, y se requiere un gran esfuerzo e ingeniería para construirla.

Mezclar y revolver

Una vez que se construye y se prueba una tubería de producto terminado, comienza el trabajo continuo para el que fue diseñado. Al igual que las empresas de transporte por carretera, las líneas navieras y los ferrocarriles, las empresas de conductos se denominan empresas comunes, lo que significa que deben aceptar envíos de cualquier persona que cumpla con sus especificaciones publicadas. Por lo general, no son propietarios del producto enviado, sino que contratan a los propietarios de los productos para transferirlos de un lugar a otro. Esto significa que casi siempre hay productos de más de una refinería en una tubería alineados a lo largo de la tubería.

Además de una combinación de propietarios de productos, es probable que cada remitente tenga una variedad de productos en la tubería en cualquier momento. El ejemplo más común son los diferentes combustibles, que en los Estados Unidos básicamente significan diferentes índices de octanaje y diferentes etanoles. Todos estos viajan en la tubería uno tras otro, enormes trozos de cada producto que se encuentran uno contra el otro. Inevitablemente, se producirá alguna mezcla de productos durante el tráfico, lo que dará como resultado lo que se denominan zonas entremezcladas. El producto de las zonas entremezcladas debe tratarse de manera diferente que el producto “puro” en el medio del bolo. En el caso de que se mezclen varios combustibles, el tanque de entrada generalmente coloca el producto mezclado en el tanque de almacenamiento para el menor de los dos grados, según la teoría de que es mejor vender un combustible ligeramente superior al que se anuncia. . Cuando se mezclan varios productos, como gasolina y diesel, la instalación receptora debe separar los productos mezclados y enviar el cóctel no comercializable de regreso a la refinería para su reciclaje.

Sobre la sección de tierra del oleoducto. Muchas válvulas y sensores, además de enlaces de radio terrestres y satelitales.

En ambos casos, el estado del producto de tráfico y el estado general de la tubería son monitoreados por una amplia gama de sensores. Determinar qué producto se encuentra en qué punto de la tubería suele ser una cuestión de sensores de gravedad específica que prueban continuamente la densidad del producto a medida que se mueve a lo largo del tubo. Las tuberías también monitorean de manera rutinaria la presión, la temperatura y el flujo en todas partes, y también buscan fugas y cualquier signo de intrusión en cualquiera de sus instalaciones sobre el suelo. Estos sensores, junto con los actuadores en las válvulas que controlan el flujo, son controlados de forma remota por los operadores de la tubería a través de una red SCADA, o controlan el monitoreo y la adquisición de datos.

En la granja

Al final de la mayoría de las tuberías, y a veces a lo largo de las carreteras, se encuentra una de sus características terrestres más reconocibles: las granjas de tanques. También conocidas como terminales petroleras y que varían en tamaño desde unos pocos depósitos pequeños hasta docenas o cientos de estructuras elevadas, las granjas de tanques sirven como una parada de descanso para los productos terminados del petróleo durante su viaje desde una refinería a una estación de servicio. Los parques de tanques también pueden funcionar como uniones entre dos o más tuberías independientes; por ejemplo, en mi área, los productos terminados se envían desde refinerías en Utah en una tubería que termina en Spokane, Washington. El petrolero sirve a todo el este de Washington y la región del Panhandle de Idaho; otro oleoducto comienza en la terminal de Spokane y se extiende hacia el este sobre las Montañas Rocosas hasta una terminal petrolera en Thompson Falls, Montana, que sirve a toda la región occidental de ese estado.

Cada terminal petrolera tendrá el bombeo y las válvulas necesarias para desviar el flujo del oleoducto hacia diferentes almacenes, de modo que los productos entrantes de diferentes fabricantes puedan separarse antes de ser enviados a los clientes. También se encuentran disponibles diferentes tanques para almacenar los diferentes grados de combustibles, así como para los productos mezclados que deben enviarse de regreso a la refinería. La mayoría de las terminales petroleras fabrican muy poco; los productos generalmente llegan allí listos para vender a los consumidores. Sin embargo, algunas terminales limitan la cantidad de mezcla y algunas incluso pueden agregar ingredientes como etanol según las necesidades estacionales.

Tan efectivamente como las tuberías mueven productos, es importante tener en cuenta que no son universales. Hay vastas partes de América del Norte a las que no dan servicio los gasoductos, especialmente en las regiones occidentales de los Estados Unidos, donde la densidad de población no puede soportar la inversión requerida. El noreste de Estados Unidos también carece de muchos oleoductos, pero por la razón exactamente opuesta: la densidad de población hace que sea difícil obtener un primer paso para construir oleoductos. Allí, deben bastar otros modos de transporte; por ejemplo, en Nueva Inglaterra, las terminales petroleras de Nueva Jersey llenan barcazas con productos terminados, incluido el combustible para calefacción más importante, que luego se dirige a Long Island Sound para llenar los tanques de las terminales petroleras de las ciudades costeras.

Terminal petrolera de Spokane del oleoducto de Yellowstone. La tubería ingresa a la terminal en la parte inferior derecha; parte del camión cisterna es visible en la parte superior izquierda y el área de carga para camiones cisterna está en el centro. Fuente: Google Maps

En la carretera de nuevo

Los productos terminados generalmente no pasan mucho tiempo en los parques de tanques de una terminal petrolera. Desde la perspectiva del operador del oleoducto, el espacio de almacenamiento en una terminal petrolera es un recurso limitado, y vaciar los tanques para dejar espacio para nuevos productos que suben por el oleoducto es crucial. Desde el punto de vista de los propietarios de los productos, no pueden recaudar dinero hasta que el producto se entregue a un minorista. Por lo tanto, conviene tener un proceso simplificado y eficiente para enviar productos desde la terminal.

Con este fin, la mayoría de las terminales están diseñadas para llenar camiones cisterna y volver a la carretera de la manera más rápida y segura posible. Los camiones cisterna se llenan desde el fondo, con la fase de vapor de los líquidos volátiles recuperados para su reciclaje. Cada camión cisterna generalmente se divide en varios compartimentos, de modo que se pueda cargar gasolina diferente; en los Estados Unidos, el diesel nunca se transporta en el mismo camión cisterna que la gasolina, por lo que se usa un camión cisterna completamente diferente para entregar estaciones de servicio diesel.

El tiempo total que los productos petrolíferos terminados pasan en tránsito desde la refinería hasta el cliente varía, pero es principalmente una función de cuánto tiempo pasan en los diversos oleoductos a lo largo del camino. En el caso del Colonial Pipeline, en circunstancias normales, un producto tarda unos cinco días en producirlo desde Houston hasta la ciudad de Nueva York. Por lo tanto, la mayoría de las veces, gracias a la eficiencia de la distribución de combustible, el combustible que llena hoy probablemente se refinó hace no más de una semana y pasó la mayor parte de su corta vida en el tubo.

  • Steven-X dice:

    Mi esposa y yo damos un paseo a través de un tanque local como parte de nuestra caminata diaria (una vía pública lo corta en dos) y fue fascinante ver cómo pasaban por algunas actualizaciones importantes el invierno pasado (antes de la portada).

    • Mike Szczys dice:

      ¿Ah, de verdad? Dinero. Me encantaría saber sobre equipos especiales y equipos antiguos frente a equipos nuevos.

  • huele a bicicletas dice:

    ¿Es el oleoducto Colonial el propietario sucesor de los proyectos de oleoductos Big Inch y Little Inch instalados durante la Segunda Guerra Mundial, para evitar que los barcos alemanes hundan toda nuestra red de distribución basada en petroleros? Ese fue un gran proyecto que condujo a un oleoducto de Texas a Nueva Jersey, y lo armaron en menos de un año. Mi madre recuerda haber visto camiones cisterna en llamas frente a la costa de la ciudad de Nueva York después de ser torpedeados cuando era muy joven.
    Suncor tiene una refinería enorme cerca de donde vivo, que está atravesada por una carretera y un carril bici. Es interesante verlo; hay una refinería de hobby (a falta de una mejor expresión) en un extremo, una sección más antigua de la refinería, que anteriormente era una unidad competitiva separada en el medio, y la gran instalación en el otro extremo, que acaba de terminar con aproximadamente mejoras de mil millones de dólares, más dos parques de tanques, uno para contener productos de refinería en tuberías y el otro para el aeropuerto a unas pocas millas de distancia.
    Antes de la gran mejora, la sección más grande de la refinería tenía al menos una docena de chimeneas en llamas. Ahora caen a dos y queman mucho menos material que los antiguos, por lo que se han vuelto más eficientes.

  • Emad dice:

    ¡La idea de zonas entremezcladas IMPACTA mi mente! ¿Tiene recursos para que pueda leer más sobre la mezcla y los desafíos en ella?

    • CampGareth dice:

      Además, no puedo mezclar fluidos en tuberías en una fábrica, pero en el mundo real, ¿lo hacen constantemente? Al menos pensaría que habría grandes cápsulas o tambores de acero para separar, pero supongo que no vale la pena el costo.

  • Reg dice:

    Muy buen video. Gracias.

  • IIVQ dice:

    Entre la isla holandesa de Ameland y el continente, anteriormente había un oleoducto de 15 km de largo. La leche no se enviaba continuamente, pero había pelotas de goma inflables antes y después de cada “paquete” con pases de limpieza.
    La leche cogió la temperatura del agua del mar y de vez en cuando estaba demasiado caliente, por lo que después de 18 años el oleoducto se detuvo. Cuando se instalaron cables de fibra de vidrio en la isla, reciclaron esta tubería, lo que generó ahorros considerables.

    Me pregunto por qué las tuberías mixtas no utilizan esta tecnología de bolas de goma para separar los combustibles.

    La ciudad de Brujas en Belgum tiene una tubería de cerveza de 3,2 km (2 millas) desde la fábrica de cerveza del centro de la ciudad hasta una fábrica de embotellado en las afueras de la ciudad.

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