A atualização do controlador AMB otimiza o desempenho do turboexpansor.

Por Nikolaj Malnac

Os turboexpansores são o coração pulsante das operações de gás natural liquefeito (GNL) no setor de transporte e processamento. Como uma turbina radial de fluxo interno, através da qual o gás de alta pressão é impulsionado para alimentar um compressor ou gerador, os turboexpansores possibilitam uma recuperação de líquidos rápida e eficiente.

Os rolamentos são um componente crucial de um turboexpansor, suportando o peso do rotor e ajudando a máquina a manter o posicionamento relativo correto. Os rolamentos magnéticos ativos (RMAs) são um sistema de rolamentos isento de óleo que utiliza forças eletromagnéticas para manter a posição relativa de um conjunto rotativo (rotor) em relação a um componente estacionário (estator). Um sistema de controle eletrônico avançado ajusta essas forças eletromagnéticas em resposta às forças geradas pela operação da máquina, e qualquer problema que comprometa o funcionamento de um controlador de RMA pode interromper o processamento de GNL (Gás Natural Liquefeito).

Há décadas que a Waukesha Magnetic Bearings e o controlador Zephyr trabalham com eles.

Assim, quando uma empresa de processamento de GNL procurou Troy O'Steen em busca da melhor maneira de atualizar um controlador AMB analógico obsoleto , ele compreendeu a importância de encontrar uma solução confiável e rápida.

Como Diretor de Vendas da LA Turbine (LAT), uma empresa da Chart Industries com sede em Valencia, Califórnia, O'Steen estava acostumado a trabalhar com todas as marcas de turboexpansores e equipamentos de suporte. Além de projetar e construir seus próprios turboexpansores , a empresa se especializa em serviços de pós-venda e reparo para turboexpansores de qualquer fabricante original . No entanto, o controlador analógico estava desatualizado e o reparo não era viável.

Felizmente, a LAT tinha um histórico de colaboração bem-sucedida com a Waukesha Magnetic Bearings, de Worthing, Reino Unido, uma subsidiária da Waukesha Bearings, de Waukesha, Wisconsin, que fornece soluções completas para mancais magnéticos ativos (AMBs) e controladores de mancais magnéticos em diversas aplicações especializadas há quase 40 anos. A Waukesha Magnetic Bearings projetou controladores de mancais magnéticos compatíveis com uma ampla gama de tamanhos de AMBs, tecnologias de sensores e ambientes operacionais. Essa versatilidade e experiência permitem que a empresa projete controladores que são efetivamente independentes de marca, tornando-a a parceira ideal para ajudar a LAT a fornecer rapidamente uma solução específica para a aplicação, com excelente custo-benefício.

O problemático controlador analógico AMB e o gabinete onde estava instalado precisavam de uma atualização. Durante vários meses, a empresa tentou solucionar suas deficiências, mas o fabricante original considerou o controlador obsoleto. Isso significava que o fabricante não forneceria mais suporte. Em vez disso, o fabricante pressionou seus clientes a atualizarem para novos controladores AMB com um controlador mais avançado.

A preocupação era que a instalação dos novos rolamentos exigiria um investimento significativo, um compromisso de capital que ultrapassava o orçamento alocado pela empresa para o projeto. Além disso, teriam que aguardar uma brecha na agenda do fornecedor anterior para obter o suporte de engenharia necessário para a instalação do controlador AMB, o que significaria um período prolongado de inatividade do turboexpansor. Consequentemente, o processamento de GNL ficaria paralisado durante a modernização, e não havia certeza de quando o cronograma regular de processamento de GNL poderia ser retomado.

A empresa buscava uma alternativa que não envolvesse o custo considerável e o longo período de inatividade da atualização para novos AMBs e controladores . Infelizmente, os orçamentos recebidos não eram nada atraentes. A maioria das empresas propôs a mesma solução: substituir todo o sistema AMB, incluindo o controlador, para facilitar a compatibilidade.

Parecia não haver outra opção a não ser comprar o caro sistema de substituição AMB, até que uma visita técnica à LAT resultou em uma solução diferente e mais satisfatória.

Em vez de substituir todo o sistema, a LAT propôs trabalhar com a Waukesha Magnetic Bearings para modernizar os mancais magnéticos ativos (AMBs) e o turboexpansor existentes com um controlador novo, mais moderno e com mais recursos. A utilização de um novo controlador em conjunto com um AMB já instalado não é comum, pois a maioria das empresas exige o uso do mesmo fabricante para ambos os equipamentos. No entanto, a LAT e a Waukesha Magnetic Bearings já haviam colaborado em projetos semelhantes no passado, com grande sucesso.

Na verdade, as duas empresas já tinham um histórico de colaborações ambiciosas. Quando a LAT decidiu projetar o primeiro e único gabinete de turboexpansor montado em skid do setor para aplicações em áreas classificadas, procurou a Waukesha Magnetic Bearings para ser sua parceira de projeto. Juntas, as empresas construíram o Turboexpansor ARES AMB , com um controlador Zephyr® montado em skid.

O controlador Zephyr também se mostrou uma solução ideal para modernizar o controlador analógico obsoleto do cliente do setor de energia. O controlador Zephyr é altamente configurável, o que o torna "agnóstico em relação aos rolamentos", ou seja, capaz de se integrar com diversos sensores e ímãs.

Além da compatibilidade técnica, os controladores Zephyr são fáceis de operar, o que era um requisito fundamental para o cliente da LAT. Depois de depender por tanto tempo do controlador analógico obsoleto, eles também buscavam uma solução mais robusta com recursos modernos, como monitoramento remoto e capacidades de ajuste.

Embora fosse evidente que o novo controlador e o gabinete representariam uma enorme melhoria, os engenheiros da LAT e da Waukesha Magnetic Bearings impressionaram o cliente principalmente pela sua capacidade de resposta e pelo excelente atendimento ao cliente.

Como as equipes da LAT e da Waukesha Magnetic Bearings entendiam o impacto que o tempo de inatividade causa nas empresas de processamento de GNL, elas trabalharam incansavelmente para instalar os equipamentos atualizados o mais rápido possível.

“Esse tipo de integração não é simples”, explicou Carlos Pi, Gerente de Contas Chave da Waukesha Magnetic Bearings. “Mas fazemos tudo ao nosso alcance para facilitar o processo.” Nesse caso, isso significou comunicação constante, além do compartilhamento de lições aprendidas em projetos de modernização anteriores.

Anos de experiência ensinaram à equipe a dedicar bastante tempo à coleta de detalhes relevantes e à preparação minuciosa antes da parada para instalação. Eles se familiarizaram meticulosamente com o controlador lógico programável (CLP) do fabricante original para garantir uma integração perfeita.

A presença de um engenheiro de comissionamento no local também se mostrou crucial para uma instalação tranquila, fornecendo informações detalhadas sobre o local e montando o controlador de acordo com as especificações do projeto.

Como resultado, as equipes da LAT e da Waukesha Magnetic Bearings conseguiram instalar o controlador e colocá-lo em funcionamento rapidamente. "Fazemos todo o possível para que seja fácil de usar. Não apenas entregamos o equipamento; ajudamos na resolução de problemas até que tudo esteja funcionando corretamente", disse Pi.

O novo controlador avançado supera as expectativas.

O novo controlador provou ser uma solução ideal. Agora, o cliente da LAT pode monitorar o AMB remotamente e fazer ajustes quando necessário. A funcionalidade de monitoramento e ajuste remoto do Zephyr inclui controle multicoordenado, compensação de excentricidade, um algoritmo de balanceamento automático e um algoritmo de amplificação avançado para feedback de fluxo por software.

Com suporte para sensores indutivos , o Zephyr também oferece recursos simples de solução de problemas – um contraste marcante com o antigo controlador analógico. Suas capacidades de diagnóstico incluem uma interface de servidor web, registro de eventos, verificação automática de folga e ferramentas integradas que demonstram a conformidade com os critérios de desempenho de sensibilidade da ISO. Ele ofereceu tudo o que o cliente desejava e muito mais.

Com o respaldo do excepcional serviço de atendimento ao cliente e suporte em campo da equipe da LAT, o controlador atualizado proporcionou ao cliente uma tranquilidade renovada em relação ao desempenho a longo prazo do AMB. De fato, os dispositivos da Waukesha Magnetic Bearings são conhecidos por permanecerem operacionais por décadas, e os controladores Zephyr têm a mesma reputação de confiabilidade a longo prazo. Sem peças móveis, com manutenção preditiva e opção de garantia estendida, espera-se que o controlador AMB funcione de forma confiável em campo por muitos anos.

Sobre o autor:

Nikolaj Malnac possui mais de 20 anos de experiência comercial em diversos setores e é qualificado em direito e gestão de projetos. Ele trabalha na Waukesha Bearings há mais de 12 anos, atuando como Diretor de Mancais Magnéticos nos últimos três anos. Ele pode ser contatado pelo e-mail [email protected]. A Waukesha Bearings é líder de mercado em mancais de película fluida , sistemas de mancais magnéticos e vedações para turbomáquinas de alto desempenho , todos projetados sob medida. A Waukesha Bearings faz parte da Dover Precision Components , uma empresa do grupo Dover. Para saber mais sobre a Waukesha Bearings, visite waukbearing.com.