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Aug 09, 2023

Rendimiento de la válvula: un elemento clave para la confiabilidad y la eficiencia de los compresores alternativos en aplicaciones de hidrógeno

Por Steve Chaykosky, Siemens Energy y Joel Sanford, Siemens Energy20 de marzo de 2023

Por Steve Chaykosky, Siemens Energy y Joel Sanford, Siemens Energy20 de marzo de 2023

Los compresores alternativos son equipos críticos en el sector downstream tradicional, que depende de grandes volúmenes de gas hidrógeno presurizado. El reformado de metano con vapor produce la mayor parte del hidrógeno consumido por los procesos de refinación de petróleo. El creciente requerimiento de hidrógeno más limpio a lo largo de la cadena de valor, incluido el transporte y el almacenamiento, está expandiendo rápidamente el mercado de compresores nuevos y renovados. Con más activos de compresión para mantener, los operadores se centran en lograr tiempos de actividad prolongados. Las válvulas juegan un papel importante en la eficiencia y confiabilidad de los compresores alternativos.

Una gran encuesta de 1995 de usuarios finales de compresores de hidrógeno (Leonard, S M. Aumentar la fiabilidad de los compresores de hidrógeno alternativos. Hydrocarbon Processing, enero de 1996) reveló que las válvulas son la principal causa de tiempo de inactividad no planificado. Este hallazgo ayudó a estimular los esfuerzos de investigación y desarrollo que han llevado a mejoras significativas en la tecnología de válvulas durante los últimos 25 años.

En este artículo, discutimos la funcionalidad básica de las válvulas de compresores alternativos y describimos las variables clave que afectan su rendimiento en aplicaciones de hidrógeno.

Las válvulas de compresor alternativo son válvulas de retención accionadas por resorte, de alta velocidad y accionadas por presión. Si bien existen muchos estilos de válvulas diferentes, todas emplean cuatro componentes principales: 1) asiento, 2) placa de tope, 3) elemento móvil y 4) resorte.

La figura 1 a continuación muestra una válvula MAGNUM™ con los componentes etiquetados. Estas válvulas de retención especializadas vienen en varias formas y tamaños. Sin embargo, todos realizan la misma función y es permitir que el gas a baja presión ingrese al cilindro donde se comprime y sale como un gas a alta presión.

La presión diferencial a través de la válvula proporciona una fuerza para empujar el elemento móvil lejos de su posición cerrada contra el asiento a su posición abierta contra la placa de tope. La distancia de recorrido vertical del elemento móvil se define como la elevación de la válvula. Los resortes proporcionan una fuerza para devolver el elemento móvil desde la placa de tope a su posición cerrada contra el asiento. Las válvulas se activan cada 200 milisegundos o menos (dependiendo de la velocidad del compresor) y están sujetas a fuertes cargas de fatiga.

Aún así, se espera que funcionen de manera eficiente y sin problemas entre las revisiones programadas del compresor, que generalmente son cada tres años o más. Esto subraya la criticidad del diseño, la operación y el mantenimiento de las válvulas.

Los elementos de sellado y los resortes son las partes móviles de la válvula. Los ingenieros de diseño los estudian de cerca porque son los más afectados por el desgaste. "¿Cuánto tiempo va a durar?" es la pregunta más común sobre las válvulas de los compresores. La respuesta depende de muchas variables, que generalmente se dividen entre factores de diseño y factores operativos.

Los factores de diseño están controlados por el OEM de la válvula, mientras que los factores operativos los determina el usuario final del compresor. Los diseñadores equilibrarán la confiabilidad de la válvula y la eficiencia del compresor seleccionando la elevación de la válvula, la fuerza del resorte y los materiales de construcción. Los algoritmos informáticos simulan la dinámica de la válvula utilizando parámetros operativos como la presión, la temperatura, el peso molecular y la velocidad del compresor. El diseño final de la válvula se adapta de acuerdo con las pautas de la aplicación.

Los factores operativos se relacionan con mayor frecuencia con la calidad del gas, particularmente si existen contaminantes sólidos o líquidos. Si la suciedad y los desechos de la corriente de gas ingresan al cilindro, entonces las válvulas, los anillos del pistón, las bandas de apoyo y las empaquetaduras corren un mayor riesgo de mayor desgaste y fallas prematuras. Dado que los líquidos son virtualmente incompresibles, las válvulas pueden sobrecargarse cuando el pistón intenta comprimir el gas líquido arrastrado. La lubricación inadecuada del cilindro, ya sea demasiada o muy poca, puede resultar en una dinámica de válvula subóptima. Operar el compresor en condiciones fuera de diseño significativas también puede afectar negativamente la dinámica de la válvula. Finalmente, una mala práctica de reparación de válvulas puede acortar severamente la vida útil de la válvula. Si el hidrógeno producido comercialmente se considera generalmente un gas limpio, entonces la mayoría de los factores operativos que afectan la confiabilidad de la válvula son menos preocupantes que los factores de diseño de la válvula.

Han surgido muchos estilos de válvulas diferentes a lo largo de los años, lo que ha dado como resultado una amplia gama de geometrías de elementos móviles. Prácticamente todos se han aplicado en el servicio de hidrógeno con diversos grados de éxito. Los cinco tipos principales de válvulas se describen a continuación (y se muestran en la Figura 2).

Válvula de anillo concéntrico - Cada conjunto de válvula utiliza múltiples anillos de diferentes tamaños (diámetros). Aunque la figura muestra un conjunto de válvula con solo cuatro anillos, las válvulas más grandes admiten hasta 10. Cada anillo tiene su propio juego de resortes. Para proteger el resorte durante el accionamiento, se ubica un pequeño botón cilíndrico entre cada resorte y su anillo. Estos anillos tienen una sección transversal rectangular y sellan contra una superficie de asiento plana. Las válvulas de anillos concéntricos se aplicaron comúnmente en los compresores de hidrógeno a mediados de la década de 1990, que es cuando se realizó la encuesta.

Válvula de placa con orificios - La placa con orificios es esencialmente un conjunto conectado de anillos concéntricos en un solo elemento de válvula. Dado que los tamaños de las válvulas varían ampliamente, también lo hacen los tamaños de la placa. La placa está sostenida por una disposición de resortes bien balanceada. Al igual que con los anillos concéntricos anteriores, la placa se sella contra una superficie de asiento plana.

Válvula de asiento - El elemento de la válvula de asiento presenta una cabeza en forma de hongo, que tiene un diámetro significativamente mayor que el vástago. Cada resorte de retorno está alojado en el vástago. Los resortes tienen una mayor relación de esbeltez (longitud a diámetro medio) que otros tipos de válvulas. La cabeza del asiento está contorneada y se sella contra una superficie biselada en el asiento.

Válvula MAGNUM HAMMERHEAD™ - La válvula HAMMERHEAD patentada utiliza un elemento con un diámetro de cabeza a vástago que es mucho más pequeño que el asiento. Los resortes de retorno, que también son más pequeños, usan insertos no metálicos. La cabeza contorneada del elemento se sella contra una superficie de asiento en ángulo.

Valvula MAGNUM - La válvula MAGNUM utiliza un elemento de forma cilíndrica, por lo que el diámetro de la cabeza y el diámetro del vástago son iguales. Alternativamente, el elemento de bala de MAGNUM se puede considerar como "sin cabeza". Los resortes de retorno relativamente pequeños usan los mismos insertos no metálicos que el HAMMREHEAD. La cabeza en ángulo del elemento se sella contra una superficie biselada en el asiento. La MAGNUM ha sido la válvula elegida en los compresores de hidrógeno durante casi 25 años.

Una válvula eficiente permite que el compresor entregue el mayor caudal de gas a las presiones deseadas consumiendo la menor cantidad de energía. Las válvulas se pueden considerar como un orificio con un área de flujo definida por la geometría de la válvula. Un orificio más grande tiene menos restricción de flujo e induce una menor caída de presión.

Debido a que existe una relación entre la caída de presión y el consumo de energía, cuanto mayor sea el orificio (es decir, el área de flujo de la válvula), menor será el consumo de energía. Dado que todo el gas que ingresa al compresor debe fluir a través de las válvulas, minimizar la caída de presión de la válvula promueve una mejor eficiencia del compresor al minimizar el consumo de energía del controlador.

Los compresores de hidrógeno suelen estar accionados por grandes motores eléctricos, y es valioso minimizar su consumo de energía. Maximizar el área de flujo de la válvula es solo una de las dos consideraciones principales para optimizar la eficiencia de la válvula. El otro es el juego de válvulas.

La mayoría de las válvulas se colocan lo más cerca posible del orificio del cilindro. Específicamente, la placa de tope de la válvula de entrada y el asiento de la válvula de descarga están ubicados junto al orificio del cilindro. La holgura de la válvula se define como el volumen de gas contenido en los pasajes de flujo de la placa de tope de entrada y el asiento de descarga porque estos volúmenes se comunican con el diámetro interior del cilindro y, por lo tanto, se suman a la holgura del cilindro. Dado que una mayor holgura del cilindro reduce el flujo del compresor, una mayor holgura de la válvula también da como resultado un menor flujo del compresor y, por lo tanto, una menor eficiencia del compresor. Los compresores de hidrógeno deben funcionar de manera eficiente, por lo que el objetivo del diseño se convierte en proporcionar válvulas con un área de flujo optimizada y una holgura reducida.

Se logra un área de flujo de válvula más alta con una elevación de válvula más alta, pero solo hasta cierto límite. Las características geométricas de cada tipo de válvula determinan este límite de elevación, más allá del cual no se puede obtener más área de flujo. Las pruebas de laboratorio miden los coeficientes de flujo en varios niveles, lo que permite obtener áreas de flujo para cada tipo de válvula.

En la figura se muestra un gráfico de elevación frente a área de flujo efectivo que compara diferentes tipos de válvulas. Dado que el hidrógeno puro es el gas más ligero, con un peso molecular de 2,02, y dado que la caída de presión de la válvula es directamente proporcional al peso molecular, normalmente se puede obtener una caída de presión de válvula razonable para aplicaciones de hidrógeno con un área de flujo de válvula relativamente baja. Por lo tanto, normalmente se aplican elevaciones de válvula más bajas en el servicio de hidrógeno. El área resaltada de la figura compara las áreas de flujo de diferentes tipos de válvulas en el rango de elevación de 0,030" a 0,080".

Por lo tanto, la eficiencia de la válvula para aplicaciones de hidrógeno se determina mediante la evaluación de distinciones en el espacio libre frente al área de flujo entre los diferentes tipos de válvulas. La válvula MAGNUM, con su elemento móvil relativamente pequeño y la distancia optimizada entre los elementos, está diseñada específicamente para una holgura baja pero tiene un área de flujo igual a las válvulas de anillo concéntrico. El anillo concéntrico, la placa con orificios y HAMMERHEAD tienen mayores volúmenes de holgura de válvula. La válvula de asiento, con su elemento móvil relativamente alto y grandes pasajes de gas, tiene el volumen de espacio libre más alto y el área de flujo más baja de todos los tipos de válvulas.

Así como la eficiencia de la válvula es importante para la eficiencia general del compresor, lo mismo es cierto para la confiabilidad de la válvula y el tiempo de actividad general del compresor. Los hallazgos de la encuesta sobre compresores de hidrógeno de 1995 ilustran claramente este punto. Varios factores de diseño influyen en la confiabilidad de la válvula, como los materiales de construcción y la geometría/configuración.

La compatibilidad con el gas, la fuerza, la resistencia al impacto y la resistencia a la corrosión son variables importantes a considerar al seleccionar un material de construcción. Los materiales para el servicio de hidrógeno están bien establecidos. El hierro nodular (también llamado hierro dúctil) es un material probado para el asiento y la placa de tope para todos los tipos de válvulas, pero también se pueden usar otros grados de hierro y acero.

Antes de la llegada de los elementos móviles no metálicos, que se utilizan en casi todos los tipos de válvulas en la actualidad, los anillos y placas concéntricos se fabricaban con acero inoxidable. Sin embargo, cuando los anillos y las placas de acero fallaban en servicio, los fragmentos de las piezas rotas causaban daños secundarios a los pistones, las camisas de los cilindros y las válvulas adyacentes.

PEEK (PolyEtherEtherKetone), un termoplástico de alta resistencia que no absorbe la humedad, se usa comúnmente para fabricar los elementos móviles actuales. PEEK absorbe las velocidades de impacto mucho mejor que el acero inoxidable, y si un elemento se fractura, las piezas rotas rara vez causan un daño secundario significativo.

Se utiliza una amplia gama de materiales de alambre para los resortes, incluido el acero de aleación de cromo-silicio y el acero inoxidable 17-7 PH.

Todos los materiales mencionados anteriormente son compatibles con hidrógeno puro, incluido el hidrógeno producido por electrolizadores alcalinos que pueden contener trazas de hidróxido de potasio (KOH). Algunas mezclas ricas en hidrógeno pueden incluir componentes corrosivos como el sulfuro de hidrógeno (H2S). En ese caso, se pueden aplicar las normas de la NACE (Asociación Nacional de Ingenieros de Corrosión) para el servicio de gases sulfurosos, lo que alterará la selección de materiales de algunos componentes. Por ejemplo, a pesar de que el hierro nodular es un material probado para el asiento y la placa de tope en el servicio ácido, los usuarios finales pueden preferir el acero inoxidable 17-4 PH más resistente a la corrosión. PEEK es inerte a la mayoría de los gases y funciona bien en ambientes ácidos. ELGILOY® y HASTEALLOY® se encuentran entre los diversos materiales para resortes que cumplen con los estándares NACE.

Los elementos móviles de la válvula están sujetos a tensiones impuestas por fuerzas de presión diferencial y fuerzas de impacto. La presión diferencial es la diferencia entre la presión de descarga y la presión de entrada en cada etapa de compresión. El elemento móvil debe ser lo suficientemente fuerte para resistir la fuerza de presión diferencial cuando se cierra contra el asiento de la válvula. Su resistencia depende de la geometría y el material de construcción.

El elemento de la válvula golpea la placa de tope cuando se abre y el asiento cuando se cierra. Las velocidades de impacto de apertura y cierre aumentan con mayores elevaciones de válvulas, mayores presiones de operación y mayores velocidades del compresor. Por lo tanto, es importante calcular las velocidades de impacto del elemento en movimiento para garantizar que pueda soportar las fuerzas de impacto. Los compresores de hidrógeno normalmente usan válvulas con elevaciones más bajas, en el rango de 0.030" - 0.060". La mayoría de las velocidades del motor son relativamente bajas, en el rango de 300 a 600 rpm. Esta combinación es un buen augurio para una buena confiabilidad de la válvula, incluso a altas presiones de descarga.

La capacidad de un elemento de válvula móvil para absorber altas velocidades de impacto a menudo determina cuánto durará. Algunas geometrías de elementos se adaptan mejor que otras para manejar cargas de alto impacto. La naturaleza y la cantidad de superficies de contacto del elemento móvil son clave. El contacto plano puede ser problemático. Los anillos concéntricos con secciones transversales rectangulares tienen superficies de contacto planas. En funcionamiento, el contacto inicial se produce en el borde exterior de cada anillo. Esta carga puntual relativamente alta imparte un alto esfuerzo de tracción (flexión) en los anillos. El modo de falla típico de un anillo concéntrico es la fractura que se originó en un borde exterior.

Las placas con puertos también tienen una superficie de contacto plana. Si el diámetro exterior de la placa con orificios es circular, entonces funciona de la misma manera que un anillo concéntrico. El modo más frecuente de falla de la placa portada también es la fractura que se inició en un borde exterior. La geometría de placa con puerto poligonal patentada por Siemens Energy fuerza los impactos iniciales en un borde con un área de sección transversal más alta que una placa circular y es más capaz de absorber las velocidades de impacto.

Los elementos de asiento con forma de hongo fueron de los primeros en utilizar un contacto superficial en ángulo en lugar de un contacto plano. Se encontró que el perfil de tensión en la cabeza del cabezal es favorable para muchas aplicaciones de hidrógeno.

Sin embargo, la alta relación cabeza-vástago impone un límite de presión diferencial en el elemento de asiento, por lo que no se pudo aplicar en la etapa final de algunos compresores de hidrógeno. Años más tarde, los elementos MAGNUM y HAMMERHEAD se diseñaron con superficies de contacto en ángulo optimizadas que dispersan más eficazmente la energía del impacto y, por lo tanto, soportan velocidades de impacto mucho más altas.

El análisis de elementos finitos (FEA) muestra tensiones de tracción mínimas en los elementos MAGNUM y HAMMERHEAD, incluso bajo cargas elevadas. Ayuda que tengan diámetros mucho más pequeños que los anillos y placas concéntricos. Los elementos de válvula con esfuerzos de tracción mínimos deben ser robustos y duraderos porque si no pueden doblarse fácilmente, tampoco pueden romperse fácilmente.

Las pruebas de laboratorio internas a largo plazo en un compresor de alta velocidad confirmaron que el elemento MAGNUM puede soportar extremos de presión diferencial y temperatura de descarga bajo cargas de alto impacto. Donde fallarían las geometrías de placa plana, el MAGNUM sobrevivió. Después de tres años de pruebas beta exitosas en más de 100 cilindros compresores, con un tiempo acumulado de funcionamiento de la válvula de 250 000 horas, se introdujo la válvula MAGNUM en el mercado. Bien entrada su tercera década, la válvula MAGNUM se ha aplicado con éxito en cientos de compresores de hidrógeno, incluidos muchos con placas de identificación que no son de Dresser-Rand.

A medida que la economía del hidrógeno sigue aumentando a nivel mundial, las aplicaciones de compresores que requieren cilindros de diámetro interior mucho más grandes son cada vez más comunes. Dado que minimizar la holgura de los cilindros es clave para lograr las tasas de flujo requeridas del compresor, estos cilindros más grandes usan menos válvulas pero más grandes. Para lograr simultáneamente la eficiencia requerida del compresor, estas válvulas más grandes deben diseñarse para proporcionar áreas de flujo mucho más altas. Ese desafío de diseño único se superó aplicando la válvula HAMMERHEAD de Siemens Energy. Las pruebas de flujo internas muestran que HAMMERHEAD proporciona un área de flujo significativamente mayor que la válvula MAGNUM. Para lograr áreas de alto flujo de válvula, el elemento de asiento HAMMERHEAD presenta una cabeza ligeramente contorneada, optimizada con análisis de dinámica de fluidos computarizada (CFD). Las válvulas HAMMERHEAD se implementaron y adoptaron rápidamente en el mercado y están demostrando ser tan confiables como la válvula MAGNUM.

Cuando las válvulas del compresor no funcionan correctamente, pueden estar involucrados resortes comprometidos. La dinámica de los resortes de válvula del compresor alternativo es complicada. Una comprensión completa ha resultado difícil de alcanzar. Por lo tanto, el conservadurismo en el diseño de resortes es útil. Además de utilizar un material compatible con el gas, es importante seleccionar alambre con resistencia a la tensión y fatiga adecuadas para la aplicación. Esto puede ser un desafío si la geometría del elemento de la válvula y las condiciones de funcionamiento limitan el diseño del resorte para que se fabrique con un determinado material, diámetro del alambre, diámetro exterior y longitud libre.

El movimiento de los elementos de la válvula del compresor se asemeja a una onda cuadrada, con eventos de apertura y cierre rápidos. Este movimiento de onda cuadrada puede imponer altas tensiones de resorte. Los resortes están diseñados para estar siempre en compresión y, por lo tanto, están precargados en la posición cerrada. Sin embargo, si el elemento de la válvula se abre con una fuerza particularmente alta, el resorte precargado inicialmente podría moverse más allá de su altura de diseño final y saltar lejos del elemento. Tal sobreimpulso significa que el resorte podría comprimirse a su altura sólida, lo que podría sobrecargar el alambre.

En el campo, si se encuentran resortes con bobinas planas adyacentes, a menudo brillantes, este es el signo revelador del contacto de bobina a bobina. En el caso de la válvula MAGNUM, todos los resortes están diseñados con tensiones de altura sólidas muy bajas para minimizar las preocupaciones con el contacto de bobina a bobina. Dado que los conjuntos de válvulas MAGNUM y HAMMERHEAD están diseñados para usar resortes individuales e idénticos, existe una presión de resorte balanceada incorporada. Esto contrasta con los anillos concéntricos individuales, que tienen una presión de resorte no uniforme (fuerza de resorte dividida por el área del anillo). La dinámica de la válvula con una presión de resorte tan desequilibrada puede ser deficiente, lo que puede dar como resultado que algunos anillos se cierren tarde y otros se agiten (oscilen mucho). Un movimiento de la válvula como este puede provocar fallas prematuras del resorte, fallas del anillo o ambas.

Los usuarios finales que operan y mantienen correctamente los compresores de hidrógeno con válvulas probadas y confiables esperan que duren hasta la próxima revisión planificada de la unidad (generalmente de tres a cinco años o más). La válvula más duradera sigue siendo una pieza de desgaste y eventualmente debe repararse o reemplazarse, por lo que la mejor práctica es almacenar piezas de repuesto y herramientas de reacondicionamiento de válvulas en el sitio.

La mayoría de los compresores de reposición de hidrógeno son unidades de etapas múltiples con diferentes tamaños de cilindros, por lo que a menudo se encuentran muchos tamaños de válvulas diferentes en un solo compresor. Por lo tanto, cuando se utilizan válvulas de anillo concéntrico y placa con orificios, se deben almacenar varios tamaños de anillo y placa. Estos tipos de válvulas también usan diferentes tasas de resorte, lo que requiere que también se almacenen diferentes resortes. Esto puede ser costoso y engorroso.

Por el contrario, el elemento de válvula MAGNUM, fabricado con una mezcla especial de PEEK, se utiliza en todas las válvulas en todas las etapas de compresión. La línea de resortes MAGNUM consta de solo cuatro índices de resorte diferentes y solo dos materiales de resorte diferentes. Por lo tanto, los componentes típicos de reemplazo de válvulas para un compresor completo consisten en un número de pieza de elemento MAGNUM y solo uno o dos números de pieza de resorte.

Si se aplican HAMMERHEADS en lugar de MAGNUMS, la situación de almacenamiento será la misma. El elemento de válvula HAMMERHEAD se usaría en todas las etapas de compresión. Dado que el diseño de la válvula HAMMERHEAD emplea la línea de resortes MAGNUM, solo se usan uno o dos números de pieza de resorte en todo el compresor. Cuando es necesario reparar una válvula MAGNUM o HAMMERHEAD, hay disponible una herramienta especial de reacondicionamiento del bisel del asiento para que las superficies de sellado vuelvan a las especificaciones de fábrica. MAGNUM y HAMMERHEAD facilitan el desafío logístico de almacenar componentes de válvulas de repuesto en la mayor medida posible.

Una refinería de petróleo importante en los Estados Unidos estaba experimentando un tiempo medio entre fallas de válvulas (MTBF) de 10 meses en una flota de 21 compresores que tenían 50 cilindros en operación continua. Este corto MTBF representó la razón principal de las paradas no programadas del compresor en la refinería. La mayoría de los compresores están en servicio de hidrógeno y funcionan a presiones de descarga de hasta 1825 psia y a velocidades del motor que oscilan entre 285 rpm y 585 rpm. Un promedio anual de 16 fallas de válvulas entre 2000 y 2002 significó que un equipo dedicado de mecánicos cambiara las válvulas cada tres o cuatro semanas. Este fue el entorno en el que se probaron las válvulas MAGNUM en un compresor pequeño en la refinería durante aproximadamente dos años. Luego de una prueba exitosa, las válvulas MAGNUM se instalaron en dos de los compresores de hidrógeno más grandes de la refinería y funcionaron sin problemas hasta el próximo cambio planificado.

La mayoría de los compresores restantes se modernizaron con válvulas MAGNUM durante los siguientes tres años. El promedio anual de fallas de válvulas entre 2003 y 2007 se redujo de 16 a dos en la misma flota de 21 unidades. De 2008 a 2015, la flota se expandió a 27 compresores con 70 cilindros en operación continua, durante los cuales hubo un promedio de una sola falla de válvula MAGNUM por año. Para tener una idea de la escala, hay más de 500 válvulas instaladas en los 27 compresores.

Para 2016, todos los compresores estaban equipados con válvulas MAGNUM o HAMMERHEAD. La cantidad promedio de fallas de válvulas entre 2016 y 2022 también fue solo una por año. De hecho, la única falla de válvula registrada en 2022 no se atribuyó al desgaste típico, sino a los depósitos del proceso en la corriente de gas.

El MTBF de la válvula aumentó sustancialmente a 60 meses después de que las válvulas MAGNUM se convirtieran en el estándar de refinería, lo que representa una mejora de seis veces que continúa manteniéndose. La figura 5 muestra la fuerte reducción de las fallas de las válvulas después de que se introdujeran los MAGNUMS hace 20 años. La mejora rápida y sostenida en MTBF significa que las válvulas del compresor ya no son la razón principal de las paradas no programadas en la refinería.

Para citar a un ingeniero de confiabilidad de refinería: "El objetivo original era poder hacer funcionar nuestros compresores en intervalos mínimos de 5 años sin ningún tipo de mantenimiento que requiriera una parada. Antes de convertir las válvulas en válvulas MAGNUM, ni siquiera podíamos soñar con alcanzar ese objetivo. "Desde que utilizamos las válvulas MAGNUM, nuestro MTBF ha aumentado constantemente durante más de 5 años. Este fue un esfuerzo conjunto entre nosotros y el fabricante/diseñador que requirió una cantidad significativa de trabajo en un corto período de tiempo para alcanzar y superar este objetivo. Este aumento en la vida útil de la válvula se ha traducido en una mayor vida útil del pistón y del anillo guía.

Anteriormente, cuando las válvulas comenzaban a fallar, la temperatura local aumentaba rápidamente debido al diseño de las válvulas. Es muy probable que este calentamiento localizado sea la causa de la degradación del anillo del pistón y del motor. Las operaciones siempre continuarán funcionando hasta que ocurra el apagado por temperatura de descarga a granel. Un escenario potencial sería una válvula de descarga del extremo de la cabeza averiada o averiada un viernes que resultaría en una falla del pasador de muñeca para el lunes. La capacidad de la válvula MAGNUM para continuar funcionando mientras está parcialmente dañada (lo que llamamos "incapacidad") es lo que evita que ocurran estos mecanismos de falla.

Antes de este esfuerzo, teníamos un número significativo de paradas "costosas" no planificadas. En la actualidad, por lo general realizamos vueltas tras vueltas donde realizamos nuestras revisiones sobre una base de mantenimiento preventivo.

Vemos máquinas funcionando 7-8 años y nuestro objetivo es pasar de 5 años. Algún día podemos lograr 10 años sin una parada como algo común en una gran población de cilindros".

Durante décadas, los compresores alternativos han desempeñado un papel fundamental en el suministro de hidrógeno a alta presión en aplicaciones de refinería. En los últimos años, su gama de usos se ha ampliado para incluir plantas de electrólisis, plantas de licuefacción de hidrógeno y tuberías de hidrógeno. Si bien los requisitos de compresión en estas diferentes instalaciones varían, el tiempo de actividad y la eficiencia siguen siendo clave. El diseño de la válvula es fundamental en este sentido y es un área clave de atención para los usuarios finales y los operadores. La aplicación adecuada de la válvula evita pérdidas de ingresos asociadas con el tiempo de inactividad no planificado.