Riparazione della valvola del compressore Plug-And-Play

L'espressione "plug and play" ha origine nell'industria informatica. Descrive un dispositivo, come una stampante o un monitor, che necessita solo di essere collegato per funzionare perfettamente. Non sono necessarie configurazioni, adattatori o altre operazioni.

Nel tempo, il significato di "plug and play" si è ampliato fino a descrivere una gamma più ampia di cose, da un elettrodomestico da cucina che funziona subito, appena tolto dalla scatola, a un nuovo dipendente che non necessita di alcuna formazione per svolgere le proprie mansioni. Il concetto di base è lo stesso: aggiungi o sostituisci qualcosa e, semplicemente, funziona.

Applicando ora il concetto di "plug and play" alla manutenzione delle apparecchiature , in particolare alla rigenerazione delle valvole dei compressori, si crea un paradigma completamente nuovo e sostanzialmente migliore per la manutenzione ordinaria delle valvole. Questo è uno dei principi di progettazione alla base della valvola alternativa per compressori di gas StraightFlo di Zahroof Valves Inc. (ZVI) .

Un design "dirompente"

Nel 2014, ZVI ha introdotto sul mercato la valvola per compressore StraightFlo come sostituzione diretta delle tradizionali valvole OEM . Tra i vantaggi del suo design brevettato, l'azienda ha affermato che la capacità di interrompere la manutenzione convenzionale delle valvole è tra le più avanzate. Con un design che include elementi di tenuta a lamella modulari e un percorso del gas rettilineo attraverso la valvola, è progettata per eliminare sia la riparazione convenzionale delle valvole sia la necessità di sostituire completamente il gruppo valvola.

"Con una valvola StraightFlo, la normale usura è contenuta nei moduli sostituibili", ha affermato James Ilaria, CEO di ZVI. "Non vi è alcuna usura sugli alloggiamenti metallici delle valvole perché non entrano mai in contatto con parti mobili.

"Si tratta di un approccio completamente diverso rispetto ai tradizionali design delle valvole, in cui le sedi e le protezioni metalliche subiscono usura a causa dei ripetuti impatti ad alta velocità degli elementi di tenuta durante l'apertura e la chiusura delle valvole. Queste valvole richiedono spesso lavorazioni meccaniche presso officine esterne prima di poter essere rimesse in servizio. Per alcune valvole ad anello e piastra profilate, le procedure di lavorazione sono estremamente precise e possono essere eseguite solo da fornitori di servizi certificati dotati di macchinari CNC.

"Inoltre, i sedili e le protezioni tradizionali possono essere lavorati solo un numero limitato di volte prima di raggiungere lo spessore minimo e devono essere rottamati e sostituiti con modelli nuovi", ha affermato Ilaria. "In ZVI, chiamiamo questo processo 'la ruota del criceto ripara e sostituisci'. Questi costi si accumulano nel tempo e prosciugano i budget OpEx.

"Confrontate questo con gli alloggiamenti StraightFlo, che in genere durano quanto la valvola. Infatti, ZVI offre una garanzia di 10 anni sugli alloggiamenti delle valvole.

Per quanto riguarda i moduli stessi, ognuno è un componente specializzato dotato di una lamella metallica per controllare il flusso di gas, ha spiegato Ilaria. Le dimensioni dei moduli sono standardizzate, quindi lo stesso componente può essere utilizzato in valvole di diverse dimensioni (le valvole più grandi hanno semplicemente più moduli) e in molti compressori diversi.

"Per gli operatori di compressori, soprattutto quelli con flotte di attrezzature ampie e diversificate, questa versatilità di componenti può ridurre drasticamente il numero di pezzi in magazzino rispetto alla scorta di set completi di valvole di ricambio e kit di riparazione", ha affermato Ilaria. "I controllori e i professionisti della finanza sanno fin troppo bene quanto un capitale circolante eccessivo possa essere impegnato nelle valvole di ricambio. Con le valvole StraightFlo, gli operatori hanno a magazzino solo i moduli di ricambio".

Riparazione sul campo

La progettazione modulare delle lamelle consente inoltre una procedura di riparazione semplificata, che può essere eseguita interamente presso la sede del compressore, ha affermato l'azienda.

"Quando le valvole StraightFlo necessitano di manutenzione, un tecnico apre la valvola, sostituisce i moduli usurati con quelli nuovi - manualmente e senza attrezzi speciali - e poi reinstalla la valvola senza dover mai lasciare il compressore", ha affermato Ilaria. "La valvola è completamente ripristinata e pronta per funzionare in circa 10-15 minuti".

“Pensate a come questo metodo plug-and-play di riparazione delle valvole consente di risparmiare tempo e denaro eliminando la necessità di gruppi di valvole di ricambio, vasti inventari di parti di ricambio, lavorazioni meccaniche fuori sede, prove di pressione, utensili speciali e una formazione approfondita dei tecnici per padroneggiare la riparazione delle valvole.”

Ilaria ha osservato che i moduli di ricambio possono essere trasportati in un contenitore delle dimensioni di una scatola da scarpe per un singolo compressore o di un piccolo schedario per installazioni multiple. Sono necessarie solo tre o quattro diverse configurazioni di moduli per coprire un'intera stazione di compressione, una raffineria o una piattaforma offshore , indipendentemente dalle dimensioni e dalla marca del compressore. I clienti ZVI affermano che i costi di gestione delle scorte si riducono fino all'80% rispetto alla tradizionale manutenzione delle valvole. Anche la logistica è più semplice rispetto allo sforzo richiesto per la manutenzione e la distribuzione di grandi quantità di pezzi di ricambio.

"Il risparmio di tempo, denaro e risorse non può che moltiplicarsi quando questo concetto viene applicato all'intera flotta. E per luoghi difficili da raggiungere, come stazioni di compressione remote o compressori su piattaforme offshore, la riparabilità immediata sul campo rappresenta una svolta."

Intensità del metano

Sebbene rappresenti un vantaggio fondamentale, la facilità di manutenzione sul campo è solo una parte dei requisiti richiesti alle valvole dei compressori odierni, ha affermato l'azienda.

"Una valvola che può essere sottoposta a manutenzione sul campo è ottima. Ma una valvola che raramente necessita di manutenzione è ancora meglio", ha affermato Ilaria. "Il design a flusso rettilineo offre ottime prestazioni in gas con liquidi e particelle solide in sospensione. La valvola a lamella tende ad autopulersi poiché il flusso trasporta i contaminanti attraverso la valvola. Questo a differenza delle valvole tradizionali, in cui il flusso di gas colpisce direttamente gli elementi di tenuta, causando spesso guasti alla valvola e accumulo di detriti nelle zone a bassa velocità dei passaggi di flusso.

"La stessa dinamica influisce sull'efficienza della valvola ", ha affermato Ilaria. "Nelle valvole tradizionali, il gas che scorre attraverso le porte di ingresso colpisce direttamente piastre polimeriche azionate da molla, anelli concentrici o otturatori. Il gas viene quindi reindirizzato più volte prima di uscire dalle porte di uscita. Questa deviazione del flusso crea un percorso tortuoso per il gas e una significativa caduta di pressione attraverso la valvola. Come suggerisce il nome, il gas che scorre attraverso una valvola StraightFlo apre le lamelle metalliche e procede senza ostacoli, con conseguente riduzione della caduta di pressione e maggiore efficienza. Applichiamo questi guadagni di efficienza tramite moduli di progettazione personalizzati per soddisfare gli obiettivi di ciascun cliente. Ciò può comportare lo sfruttamento di opportunità per aumentare la produttività o ridurre la potenza necessaria per azionare il compressore".

Le normative governative, le iniziative aziendali di decarbonizzazione e il crescente controllo da parte di investitori, consumatori e ambientalisti rendono la riduzione delle emissioni una preoccupazione sempre presente. "Circa il 36% di tutti gli arresti non programmati dei compressori alternativi è dovuto a guasti alle valvole", ha affermato Ilaria. "Ogni arresto per riparazione o sostituzione delle valvole richiede lo spurgo e la pulizia del compressore e delle relative tubazioni, con conseguente sfiato o combustione di notevoli volumi di gas. Il design StraightFlo rende le valvole intrinsecamente più affidabili rispetto alle valvole convenzionali, aumentando il tempo medio tra i guasti (MTBF) del compressore dovuto a problemi alle valvole da 2 a 35 volte ed eliminando un numero significativo di eventi di rilascio di gas ".

Applicazione diffusa

Le valvole StraightFlo di ZVI sono ampiamente utilizzate dai principali operatori del settore energetico. Nell'upstream del petrolio e del gas, vengono utilizzate per la raccolta del gas, il sollevamento del gas e l'iniezione di CO2 per un recupero ottimizzato del petrolio, nonché per applicazioni di compressione per piattaforme offshore. Nel midstream, le valvole StraightFlo sono presenti in impianti di lavorazione del gas naturale, condotte e impianti di stoccaggio. Le applicazioni downstream includono raffinerie di petrolio e impianti chimici con miscele di gas di idrogeno, azoto, etilene, propano e butano.

"Grazie ai vantaggi in termini di riparabilità sul campo, affidabilità, efficienza, consumo energetico, riduzione delle emissioni e riduzione dei costi di riparazione e inventario, il valore del ciclo di vita totale delle valvole StraightFlo è estremamente interessante per i proprietari di compressori alternativi", ha affermato Ilaria. "I nostri clienti registrano tempi di ammortamento che vanno da due settimane a tre mesi, a seconda dell'applicazione. Con il recente lancio della nostra valvola StraightFlo SE a basso costo con alloggiamenti in acciaio 4140 , gli operatori upstream e midstream hanno ora tutti gli incentivi per considerare le valvole ZVI in tutta la loro flotta".