Les vannes Zahroof StraightFlo optimisent les performances et la fiabilité

Zahroof Valves (ZVI) recherche constamment des solutions novatrices et originales aux problèmes existants. Fondée à Houston en 2010 , l'entreprise a mis au point une vanne innovante pour compresseur alternatif, utilisant une cartouche remplaçable spéciale qui offre une efficacité et une fiabilité inégalées. Les vannes ZVI StraightFlo remplacent directement les vannes d'origine traditionnelles.

Vue éclatée de la vanne StraightFlo montrant les modules de clapets. (Photos : ZVI)

Dans les soupapes de compresseur traditionnelles, les éléments d'étanchéité sont généralement des plaques en polymère actionnées par ressort, des anneaux concentriques ou des clapets. Le gaz circulant par les orifices d'admission entre directement en contact avec l'élément d'étanchéité, puis est dévié à plusieurs reprises avant de sortir par les orifices de refoulement. Cette déviation du flux crée un parcours tortueux pour le gaz, entraînant une chute de pression importante au niveau de la soupape. À l'inverse, dans la soupape Zahroof StraightFlo , le gaz ouvre des lamelles métalliques et circule directement dans une zone de passage dégagée, ce qui réduit la chute de pression et améliore l'efficacité de la soupape.

Le fondateur et président de la société, Zahroof Mohamed, a créé l'entreprise en 2010 avec des prototypes de soupapes de compresseur avant de se diversifier dans les compresseurs à gaz alternatifs classiques.

En 2014, la vanne StraightFlo de la société est devenue disponible sur le marché pour les compresseurs à grande vitesse, ciblant initialement les applications problématiques dans les gaz sales et humides.

Aujourd'hui, les soupapes de compresseur de l'entreprise sont largement utilisées dans l'industrie pétrolière et gazière pour diverses applications avec des gaz propres, chargés et corrosifs. En amont, les soupapes ZVI sont utilisées pour la collecte de gaz, le gaz lift et l'injection de CO2 pour l'amélioration de la récupération du pétrole, ainsi que pour la compression sur les plateformes offshore. En aval, on les trouve dans les usines de traitement du gaz naturel, les pipelines et les installations de stockage. Elles sont utilisées dans les raffineries de pétrole et les usines chimiques, principalement pour l'hydrogène, mais aussi pour des mélanges gazeux d'azote, d'éthylène, de propane et de butane. Outre les soupapes de compresseur à piston, l'entreprise a développé des soupapes de purge pour moteurs deux temps. ZVI opère principalement en Amérique du Nord, mais sa clientèle s'étend sur les cinq autres continents.

Fiabilité accrue, réparations sur site facilitées, stocks réduits

La conception à flux direct unique de la vanne StraightFlo lui confère d'excellentes performances dans les applications avec des gaz corrosifs et/ou chargés de particules. La vanne a tendance à s'auto-nettoyer car le flux emporte les contaminants à travers les vannes StraightFlo™, contrairement aux vannes traditionnelles où le flux de gaz impacte directement les éléments d'étanchéité, ce qui entraîne souvent des défaillances et une accumulation de débris dans les zones de faible vitesse des passages d'écoulement.

« Les vannes Zahroof jouissent d'une excellente réputation en matière de fiabilité et de performances, même dans les applications les plus exigeantes », a déclaré Brian Bertelsen, vice-président principal des ventes et directeur commercial. « Elles sont réputées pour leur capacité à neutraliser les systèmes défectueux. »

Bertelsen a rejoint l'entreprise en novembre 2022 et supervise tous les aspects des ventes et du marketing à l'échelle mondiale.

La vanne StraightFlo a été inspectée lors de la maintenance préventive. Le MTBF des vannes d'origine était d'environ six mois. Cette vanne ZVI fonctionnait toujours normalement après plus de 36 mois.

« Nous collaborons avec nos clients utilisateurs finaux afin de garantir que chaque application soit analysée en profondeur pour comprendre la composition du gaz et la plage des conditions de fonctionnement », a déclaré Bertelsen. « Les modules de vannes sont ensuite conçus sur mesure pour optimiser la fiabilité et l'efficacité. »

Du point de vue de la conception, l'un des aspects les plus novateurs de la vanne StraightFlo réside dans le fait que tous les éléments d'étanchéité sont contenus dans des modules remplaçables . Ainsi, les corps de vanne métalliques ZVI sont exempts d'usure, un avantage considérable par rapport aux vannes de compresseur traditionnelles où le siège et la protection de la vanne s'usent et nécessitent un usinage lors des réparations. Grâce à cette innovation, ZVI offre une garantie de 10 ans, la meilleure du secteur, sur ses corps de vanne. De plus, la standardisation des modules permet d'utiliser un même module sur des vannes de différentes tailles, les vannes de plus grande taille pouvant accueillir davantage de modules.

Grâce aux modules remplaçables, les utilisateurs finaux n'ont plus besoin de suivre l'approche traditionnelle consistant à stocker des jeux complets d'ensembles de vannes de rechange pour maintenir le compresseur en fonctionnement pendant que le jeu de vannes usé est envoyé en réparation dans un atelier d'usinage.

« Grâce aux vannes ZVI, les modules peuvent être facilement remplacés sur site , rapidement et sans usinage ni main-d'œuvre qualifiée », a déclaré Bertelsen. « De plus, la standardisation des modules permet d'utiliser une seule référence pour de nombreux compresseurs. Les investissements consacrés au stock de pièces détachées sont ainsi considérablement réduits par rapport au stockage de jeux complets de vannes et de kits de réparation. »

« Au final — avec une fiabilité accrue, une meilleure efficacité des vannes de compresseur et la réduction correspondante de la consommation d'énergie, ainsi que des coûts de réparation et de stockage réduits — la valeur totale du cycle de vie des vannes ZVI est extrêmement convaincante pour les utilisateurs finaux », a déclaré Bertelsen.

Évolution récente du secteur

Le secteur a connu des transformations ces douze derniers mois, dont certaines profitent à ZVI. Il accorde désormais une importance accrue à la production de gaz naturel destiné aux exportations de GNL. Or, de nombreux gazoducs sont confrontés à des contraintes de capacité.

« Dans de nombreux cas, si le compresseur a une capacité de débit supérieure, nos vannes peuvent déplacer davantage de gaz. Les vannes ZVI nécessitent une puissance spécifique moindre, c'est-à-dire la puissance requise par unité de débit. Cela permet à l'opérateur d'augmenter le débit », a expliqué Bertelsen. « Tout repose sur l' efficacité de la vanne . Si le compresseur a de la capacité disponible, on peut convertir cette efficacité accrue en un débit plus important en fermant un espace de jeu qui pourrait être ouvert. »

Par ailleurs, ZVI a constaté que les exploitants sont aujourd'hui plus préoccupés que jamais par les émissions. Cette préoccupation fait suite aux pressions exercées par les organismes de réglementation, les consommateurs et les défenseurs de l'environnement, qui soumettent l'industrie du gaz naturel à un examen sans précédent.

À titre d'exemple, dans les prochains mois, le Fonds de défense de l'environnement mettra en service un satellite en orbite basse conçu exclusivement pour surveiller les émissions de méthane. Ses données seront accessibles au public en temps réel.

De plus, la Station spatiale internationale, en orbite basse autour de la Terre, est équipée d'une caméra capable de localiser précisément la source des fuites de méthane. Des drones et des stations de surveillance fixes, exploités par des tiers, peuvent également cibler précisément les émissions de méthane et rendre ces données publiques.

« Il n’y a nulle part où fuir, nulle part où se cacher », a déclaré Jim Ilaria, PDG de Zahroof. « Les opérateurs s’exposent à des conséquences s’ils laissent d’importantes émissions se propager sans contrôle. »

Face à ces préoccupations croissantes et à une surveillance accrue, Ilaria pense que le monde des exploitants de gaz naturel va bientôt changer.

« Les autorités fédérales répriment les émissions de méthane dans le secteur de la compression du gaz, comme en témoignent les modifications apportées par l'EPA aux normes de performance des nouvelles sources (NSPS) et la monétisation des émissions de carbone avec la loi sur la réduction de l'inflation adoptée en 2022 », a-t-il déclaré.

De nombreux opérateurs ont déjà annoncé leur objectif d'atteindre la neutralité carbone d'ici une certaine date et ont incité leurs fournisseurs à s'engager dans cette voie. À l'avenir, bon nombre de ces engagements deviendront obligatoires et impacteront l'ensemble du secteur.

« Nous entrons dans un nouvel ordre mondial où les choses ne seront plus volontaires », a déclaré Ilaria.

Par ailleurs, Ilaria a indiqué que les exploitants ne pourront plus rejeter d'émissions dans l'atmosphère en cas de problème opérationnel ou lors de la maintenance de leurs stations de compression. Ces émissions seront beaucoup plus coûteuses à l'avenir, compte tenu de la réglementation plus stricte.

Pour survivre et prospérer dans ce nouveau monde, les opérateurs devront adopter des technologies de rupture comme la conception de la vanne de compresseur StraightFlo de ZVI.