El futuro es eléctrico.

Menos complejo

En Shell, una de las tareas de Van Rijs es comunicar las expectativas actuales y futuras a los proveedores de válvulas y actuadores de la compañía. Según Van Rijs, el futuro de las válvulas y actuadores será eléctrico y digital. "Hay una serie de razones para esta elección estratégica En primer lugar, los actuadores neumáticos son sistemas complejos que son difíciles de regular adecuadamente y pueden ser sensibles a parámetros ajenos, por lo que estos sistemas requieren un monitoreo cuidadoso e inspecciones y mantenimiento periódicos.

En la práctica, esto a menudo requiere vuelo en los especialistas OEM, un asunto costoso en términos de horas de trabajo, pero también en relación con el tiempo de inactividad. También vemos que la cantidad de expertos disponibles para trabajar en sistemas de actuadores neumáticos está disminuyendo. En otras palabras, será cada vez más difícil y costoso contratar o contratar expertos en este campo. "Van Rijs afirma que la implementación eléctrica también puede ayudar a mejorar la seguridad, la eficiencia y reducir los costos en la industria del petróleo y el gas.

digital

Los actuadores eléctricos también ofrecen más oportunidades de incorporación a los sistemas automáticos que los actuadores neumáticos. Van Rijs: "La actuación eléctrica le permite monitorear varios parámetros de manera más precisa, como voltaje, corriente, frecuencias, vibraciones, etc. Estos datos pueden combinarse con otros datos para diversos fines, como el mantenimiento predictivo. neumático, por ejemplo, un ASCV, tiene pocos parámetros para monitorear, ya que la mayoría de las veces está "inactivo". La única señal es: "Estoy aquí".

Van Rijs menciona el ASCV como un ejemplo revelador porque juega un papel vital en el campo, es decir, evita que el compresor aumente. "Los ASCV también se encuentran entre los sistemas más complejos en nuestras operaciones, pero rara vez se activan, pero cuando es necesario, estos sistemas deben funcionar como los costos de reparación / reemplazo del compresor y el tiempo de inactividad es alto".

Enorme base instalada

Los ASCV se basan típicamente en unidades neumáticas. Van Rijs afirma que esta es una tecnología probada que ha demostrado su valía durante muchas décadas. "La base instalada mundial para ASCVs neumáticos es enorme y no desaparecerá en las próximas décadas".

Pero la unidad neumática en esta aplicación tiene sus inconvenientes, uno de los cuales es el tiempo muerto. Tarda hasta un par de segundos en acumular o liberar la presión donde no pasa nada. Con el accionamiento eléctrico, en particular el servoactuador que se desarrolló en colaboración con Festo, Van Rijs afirma que el ASCV se puede monitorear y usar más rápido y con mayor precisión. "Como se mencionó anteriormente, la implementación eléctrica facilita mucho la transferencia de datos, lo que facilita el concepto de Industria 4.0".

Fuera de la caja

La idea aproximada de una válvula eléctrica servoaccionada digital surgió en la mente de Van Rijs mientras visitaba una feria que incluía aplicaciones robóticas y mecatrónicas. "El programa no estaba dirigido específicamente a la industria del petróleo y el gas, pero estaba claro para mí que algunos de los conceptos en exhibición podrían usarse en nuestro negocio. Los servoactuadores tienen el potencial de funcionar más rápido y proporcionar un movimiento más controlado, que debería hacerlo más efectivo en la protección de compresores Idealmente, el sistema de control ASCV sería capaz de predecir sobretensiones basadas en datos relevantes ".

Al final, la lluvia de ideas de Van Rijs condujo a que la patente ASCV de Festo incluyera a él y al ingeniero mecánico en jefe Alfred Kruijer de Shell como los inventores. Como explica Festo (consulte las páginas 73, 74 y 76), el desafío fue desarrollar un servoactuador basado en el equipo existente para hacer que el concepto sea más accesible para el mercado. La idea también era eliminar, en la medida de lo posible, las diversas etapas del proceso (desde la electricidad hasta el aire comprimido para conducir) que generalmente se asocian con los sistemas neumáticos. Al reducir estas complejidades, ASCV debería ser más fácil de usar y mantener, lo que resulta en una mayor eficiencia y una vida útil más larga, dice Festo.

Willem van Rijs: "Estandarización, por ejemplo en diseño o en
protocolos de comunicación, es necesario aportar la necesaria
fronteras, sin dejar de proporcionar espacio para la mejora
e innovación en la cadena de suministro. "

Mecánico a prueba de fallos

Además del servoactuador, la otra innovación en el ASCV es una solución mecánica a prueba de fallas que protege la función de protección del ASCV en caso de que la fuente de alimentación no esté disponible. Como señala Van Rijs, ASCV tiene dos roles: control y protección. Para esta última función, el ASCV debe mantenerse abierto en una posición predefinida. Esta posición protegerá el compresor sin comprometer la seguridad y le dará tiempo al personal para intervenir sin interrumpir la operación.

Según Van Rijs, el sistema mecánico a prueba de fallas está diseñado para cumplir la función de los solenoides utilizados con los actuadores neumáticos. Con la unidad mecánica a prueba de fallas, la energía electromagnética se usa para mantener un resorte en una posición energizada. En una emergencia, la energía electromagnética se desactiva, la energía del resorte se libera y el actuador se mueve a la posición predeterminada. Debido a que la patente de seguridad mecánica aún está pendiente, Van Rijs no puede revelar detalles específicos en esta etapa.

Experimentación de campo

Basado en un modelo de demostración, se diseñaron y construyeron dos prototipos de válvulas servoasistidas. Shell tiene la intención de realizar pruebas de campo con ellos en el primer trimestre y segundo trimestre de 2019 en los Países Bajos. Van Rijs dice que aún no se ha tomado una decisión final, pero el sitio de prueba probablemente estará en un recurso existente. "Estamos buscando confirmación y seguridad de que el ASCV asistido por servo funciona como debe ser en la vida real, y nos da la oportunidad de aprender y, si es necesario, modificar algunos aspectos de la configuración." En general, soy muy positivo sobre el resultado ".

Van Rijs también es optimista sobre la integración del servoactuador en el sector. "Hemos contactado a varios proveedores de ASCV y todos han expresado interés en este desarrollo, es importante que la industria se haga cargo de los nuevos desarrollos, la colaboración es fundamental y solo puede acelerar la aceptación y facilitar nuevas mejoras al concepto. Toda la industria se beneficiará de soluciones más eficientes y menos costosas. Así, la implementación de nuevos conceptos lleva tiempo, ya que los procesos de trabajo deben desarrollarse y validarse. También requiere nuevas habilidades y competencias de nuestros empleados ".