La actualización del controlador AMB optimiza el rendimiento del turboexpansor.

Por Nikolaj Malnac

Los turboexpansores son el elemento central de las operaciones de procesamiento de líquidos de gas natural (LGN) en la fase intermedia del proceso. Como turbinas radiales de flujo interno que impulsan gas a alta presión para alimentar un compresor o generador, los turboexpansores permiten una recuperación de líquidos rápida y eficiente.

Los cojinetes son un componente crucial de un turboexpansor, ya que soportan el peso del rotor y ayudan a la máquina a mantener el posicionamiento relativo correcto. Los cojinetes magnéticos activos (CMA) son un sistema de cojinetes sin aceite que utiliza fuerzas electromagnéticas para mantener la posición relativa de un conjunto giratorio (rotor) con respecto a un componente estacionario (estátor). Un avanzado sistema de control electrónico ajusta estas fuerzas electromagnéticas en respuesta a las fuerzas generadas por el funcionamiento de la máquina, y cualquier problema que comprometa el funcionamiento de un controlador de CMA puede detener el procesamiento de líquidos de gas natural (LGN).

Durante décadas, Waukesha Magnetic Bearings ha utilizado un controlador Zephyr.

Así pues, cuando una empresa de procesamiento de NGL se puso en contacto con Troy O'Steen buscando la mejor manera de modernizar un controlador AMB analógico obsoleto , él comprendió la importancia de encontrar una solución fiable y rápida.

Como director de ventas de LA Turbine (LAT), una empresa de Chart Industries con sede en Valencia, California, O'Steen estaba acostumbrado a trabajar con todas las marcas de turboexpansores y equipos auxiliares. Además de diseñar y fabricar sus propios turboexpansores , la empresa se especializa en el servicio posventa y la reparación de turboexpansores de cualquier fabricante . Sin embargo, el controlador analógico estaba obsoleto y su reparación no era viable.

Por suerte, LAT contaba con una larga trayectoria de colaboración exitosa con Waukesha Magnetic Bearings de Worthing, Reino Unido, filial de Waukesha Bearings, Waukesha, Wisconsin, que lleva casi 40 años ofreciendo soluciones integrales para rodamientos magnéticos activos (AMB) y controladores de rodamientos magnéticos en diversas aplicaciones especializadas. Waukesha Magnetic Bearings ha diseñado controladores de rodamientos magnéticos compatibles con una amplia gama de tamaños de AMB, tecnologías de sensores y entornos operativos. Esta versatilidad y experiencia permiten a la empresa diseñar controladores prácticamente independientes de la marca, lo que la convierte en el socio ideal para ayudar a LAT a ofrecer rápidamente una solución rentable y específica para su aplicación.

El problemático controlador analógico del AMB y el gabinete que lo alojaba necesitaban una actualización. Durante varios meses, la empresa intentó solucionar sus deficiencias, pero el fabricante original consideraba que el controlador estaba obsoleto. Esto significaba que el fabricante dejaría de ofrecer soporte. En su lugar, instó a sus clientes a actualizar sus AMB a modelos más recientes con un controlador más avanzado.

La preocupación radicaba en que la instalación de los nuevos cojinetes requeriría una inversión considerable, un compromiso de capital que excedía el presupuesto asignado por la empresa para el proyecto. Además, tendrían que esperar a que el proveedor anterior tuviera disponibilidad para obtener el soporte técnico necesario para la instalación del controlador AMB, lo que implicaría un tiempo de inactividad prolongado del turboexpansor. Por consiguiente, el procesamiento de GLP se vería interrumpido durante la actualización, y no se sabía cuándo se podría reanudar el procesamiento habitual.

La empresa buscaba una alternativa que no implicara el gasto considerable ni el largo tiempo de inactividad que supondría la actualización a sistemas AMB y controladores completamente nuevos . Desafortunadamente, los presupuestos recibidos no resultaron más atractivos. La mayoría de las empresas proponían la misma solución: reemplazar todo el sistema AMB, incluido el controlador, para una fácil compatibilidad.

Parecía que no había más remedio que comprar el costoso sistema AMB de reemplazo hasta que una visita de servicio con LAT arrojó una solución diferente y más satisfactoria.

En lugar de reemplazar todo el sistema, LAT propuso colaborar con Waukesha Magnetic Bearings para modernizar los AMB y el turboexpansor existentes con un controlador nuevo, más moderno y con más funciones. La integración de un controlador nuevo con un AMB existente no es habitual, ya que la mayoría de las empresas exigen que ambos equipos sean del mismo fabricante. Sin embargo, LAT y Waukesha Magnetic Bearings ya habían colaborado con éxito en proyectos similares.

De hecho, ambas empresas contaban con un historial de colaboraciones ambiciosas. Cuando LAT se propuso diseñar el primer y único gabinete turboexpansor montado sobre patín del sector para aplicaciones en áreas peligrosas, contactó con Waukesha Magnetic Bearings para que colaborara en el diseño. Juntas, desarrollaron el turboexpansor ARES AMB , que incorpora un controlador Zephyr® montado sobre patín.

El controlador Zephyr también demostró ser una solución ideal para modernizar el controlador analógico obsoleto del cliente de energía intermedia. El controlador Zephyr es altamente configurable, lo que lo hace compatible con diversos tipos de rodamientos y le permite integrarse con una amplia gama de sensores e imanes.

Más allá de la compatibilidad técnica, los controladores Zephyr son fáciles de usar, un requisito fundamental para el cliente de LAT. Tras depender durante tanto tiempo del anticuado controlador analógico, buscaban una solución más robusta con funciones modernas como la monitorización y el ajuste remotos.

Si bien era evidente que el nuevo controlador y gabinete representarían una mejora enorme, lo que más impresionó al cliente fueron la capacidad de respuesta y el servicio al cliente de los ingenieros de LAT y Waukesha Magnetic Bearings.

Dado que los equipos de LAT y Waukesha Magnetic Bearings comprendieron el impacto que el tiempo de inactividad tiene en las empresas procesadoras de NGL, trabajaron incansablemente para instalar los equipos actualizados lo más rápido posible.

«Este tipo de integración no es sencilla», explicó Carlos Pi, gerente de cuentas clave de Waukesha Magnetic Bearings. «Pero hacemos todo lo posible para facilitarla». En este caso, eso significó una comunicación constante, además de compartir las lecciones aprendidas de proyectos de modernización anteriores.

Años de experiencia enseñaron al equipo a dedicar mucho tiempo a recopilar los detalles relevantes y a prepararse minuciosamente antes de la parada para la instalación. Se familiarizaron meticulosamente con el controlador lógico programable (PLC) del fabricante original para lograr una integración perfecta.

La presencia de un ingeniero de puesta en marcha in situ también resultó fundamental para una instalación sin problemas, ya que proporcionó información detallada sobre el lugar y ensambló el controlador de acuerdo con las especificaciones de diseño.

Como resultado, los equipos de LAT y Waukesha Magnetic Bearings pudieron instalar el controlador y ponerlo en funcionamiento rápidamente. «Nos esforzamos al máximo para que sea un sistema plug-and-play. No solo lo entregamos; le ayudaremos a solucionar cualquier problema hasta que esté listo», dijo Pi.

El nuevo controlador avanzado supera las expectativas

El nuevo controlador ha demostrado ser una solución óptima. Ahora, el cliente de LAT puede supervisar el AMB de forma remota y realizar ajustes si es necesario. La funcionalidad de monitorización y ajuste remoto de Zephyr incluye control multicoordenada, compensación de descentramiento, un algoritmo de equilibrado automático y un algoritmo de amplificación avanzado para la retroalimentación de flujo por software.

Gracias a su compatibilidad con sensores inductivos , Zephyr también ofrece funciones de solución de problemas sencillas, lo que supone un marcado contraste con el antiguo controlador analógico. Sus capacidades de diagnóstico incluyen una interfaz de servidor web, registro de eventos, comprobación automática de holgura y herramientas integradas que demuestran el cumplimiento de los criterios de rendimiento de sensibilidad ISO. Ofrecía todo lo que el cliente deseaba, e incluso más.

Con el respaldo del excepcional servicio al cliente y soporte técnico en campo del equipo de LAT, el controlador actualizado brindó al cliente una mayor tranquilidad respecto al rendimiento a largo plazo del AMB. De hecho, los dispositivos de Waukesha Magnetic Bearings son conocidos por su larga vida útil, y los controladores Zephyr gozan de la misma reputación en cuanto a fiabilidad. Sin piezas móviles, con mantenimiento predictivo y una opción de garantía extendida, se espera que el controlador AMB funcione de manera fiable en campo durante muchos años.

Acerca del autor:

Nikolaj Malnac cuenta con más de 20 años de experiencia comercial en diversos sectores y posee cualificaciones legales y de gestión de proyectos. Lleva más de 12 años en Waukesha Bearings, donde ha desempeñado el cargo de Director de Cojinetes Magnéticos durante los últimos tres años. Puede contactarse con él en [email protected]. Waukesha Bearings es líder del mercado en cojinetes de película fluida , sistemas de cojinetes magnéticos y sellos diseñados a medida para turbomáquinas de alto rendimiento . Waukesha Bearings forma parte de Dover Precision Components , una empresa de Dover. Para obtener más información sobre Waukesha Bearings, visite waukbearing.com.