Efectos del diseño en la vida útil
Como se mencionó en otros artículos, es posible eliminar todos los factores negativos que afectan la vida útil y la seguridad mediante la combinación de los materiales adecuados con un buen diseño.
A continuación, analizaremos los efectos de dos filosofías de diseño diferentes aplicadas a los reguladores de servicio sobre la seguridad y la vida útil. Dado que la seguridad y la economía del uso son conceptos interrelacionados,
C.1. Eliminación de riesgos de alta presión mediante el diseño
Como se ha explicado en detalle en otros artículos, los riesgos derivados de la alta presión constituyen el problema más importante para la seguridad y la vida útil del regulador.
La superficie de las partes del regulador expuestas a alta presión debe minimizarse al máximo mediante el diseño; si esto no es posible, deben adoptarse medidas adicionales para reducir los riesgos de fugas a largo plazo. A continuación, se muestran los diseños de la primera etapa de dos productos diferentes (Figura 1 y Figura 2).
En el diseño de producto equivalente que se muestra en la Figura 2, la presión de entrada incide directamente en el regulador, actuando sobre las piezas de plástico y la gran superficie de la válvula SSV o la superficie de la tapa en su lugar.
En el diseño de Gazkon que se muestra en la Figura 1, sin embargo, la presión de entrada se reduce a 300 mbar antes de entrar en el regulador, mientras aún se encuentra dentro de la conexión de entrada. Como consecuencia natural, se elimina por completo el riesgo de transferencia de alta presión al lado de salida, lo que garantiza un funcionamiento seguro. Además, dado que no se aplica ninguna carga de presión a la tapa y los tornillos de la primera etapa, se elimina la necesidad de mantenimiento al prevenir fugas y otros riesgos a lo largo del tiempo. Este es el factor más importante para una larga vida útil económica.
Otro problema de diseño se observa en el sistema de compensación de presión del eje de regulación de la primera etapa. Como se muestra en el producto a continuación, el eje de la primera etapa se equilibra mediante la presión de entrada que se toma detrás de él. En este sistema, a medida que aumenta la presión de entrada, el eje de la primera etapa se empuja en la dirección de apertura. Por lo tanto, especialmente si se somete a la sobrepresión de la red eléctrica mencionada en la sección 1.1.2, existe el riesgo de que no se cierre correctamente y transmita la presión de entrada a la salida. Por este motivo, los reguladores de servicio que contienen este tipo de sistema de regulación deben estar equipados con una válvula de seguridad SSV (Figura 3). Como suele ocurrir en el mercado, el uso de estos productos sin la SSV conlleva riesgos extremadamente peligrosos.
Figura 3. Producto estándar con unidad SSV añadida.
Por otro lado, la Figura 1 muestra cómo se elimina este riesgo con un diseño adecuado. Dado que el eje de la primera etapa se equilibra mediante un sistema de palanca, la presión de entrada no llega al regulador. Al mismo tiempo, como el eje de la primera etapa se mueve con la presión, el aumento de la presión de entrada bloquea completamente la entrada del regulador, evitando la alta presión de línea que podría provocar una sobrepresión en la entrada del regulador. En este sistema, dado que la regulación de la primera etapa no contiene una junta tórica móvil, no se producirán fugas internas y se garantizará una larga vida útil.
C.2. Prevención de riesgos de corrosión mediante el diseño
Los efectos de la corrosión externa, mencionados en la sección 2.1 de este estudio, pueden eliminarse con un diseño adecuado, además de la selección del material, para mitigar su impacto en la vida útil.
En el diseño que se muestra a continuación, la tapa de la Etapa 1 también soporta la presión interna. Por lo tanto, no debe corroerse. Incluso un adelgazamiento o perforación localizados provocarán fugas externas.
Sin embargo, si se utiliza un diseño de tapa de Etapa 1 que no entra en contacto con el gas, como en el diseño de la Figura 1, incluso si la tapa se corroe, no existe posibilidad de fugas externas, etc. Este es un factor que prolongará la vida útil económica.
C.3. Eliminación de riesgos de fugas internas mediante el diseño
Además del riesgo para la seguridad que genera, las fugas internas en el regulador también reducen la vida útil económica al activar los equipos de seguridad, lo que requiere mantenimiento. Por lo tanto, lo importante no es eliminar el riesgo de fugas internas con equipos de seguridad como una válvula de seguridad de estado sólido (SSV), sino eliminarlo por completo mediante el diseño. De esta manera, al no ser necesario el mantenimiento, se garantiza una larga vida útil económica.
Al observar los dos diseños diferentes de las Figuras 1 y 3 desde esta perspectiva, se puede apreciar que el diseño de la SSV en la Figura 3 tiene canales de señal que pueden provocar el paso de presión a la salida o juntas tóricas móviles que pueden tener fugas si fallan. Por este motivo, se ha añadido una unidad SSV para eliminar este riesgo.
Por otro lado, en el diseño mostrado en la Figura 1, no existen canales de señal ni juntas tóricas con fugas, etc., que transmitan la presión de entrada a la salida. Al no haber un sistema de juntas tóricas móviles, no existe riesgo de fugas internas. Por lo tanto, no se requiere una válvula de seguridad de estado sólido (SSV). Esto elimina la necesidad de mantenimiento, ofreciendo al usuario un uso seguro con una larga vida útil.
Recomendaciones para los usuarios
En resumen, a partir de las explicaciones anteriores, queda claro que para que un regulador se utilice de forma segura y con una larga vida útil, debe diseñarse con la filosofía adecuada y utilizando los materiales correctos, yendo más allá de los diseños y patrones habituales.
Los productos de imitación a los que estamos acostumbrados hoy en día no son realmente adecuados en términos de seguridad y durabilidad. Del mismo modo, el enfoque del regulador basado en SSV, que inicialmente parece correcto, claramente no es una solución económica segura y duradera, especialmente para reguladores de servicio.
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