Regulación de tanques a presión en zonas ATEX
Los tanques a presión son fundamentales en la industria del petróleo y el gas. Ya sea almacenando hidrocarburos, facilitando reacciones químicas o separando corrientes de proceso, estos recipientes operan bajo condiciones extremas de presión y temperatura.
Un control de presión inconsistente o impreciso puede generar riesgos de seguridad, ineficiencias en el proceso, daños en el equipo y falta de cumplimiento normativo. La sobrepresurización conlleva el riesgo de falla del tanque o la activación de sistemas de alivio de seguridad, mientras que la subpresurización puede interrumpir procesos posteriores o causar problemas de separación de fases. Por lo tanto, el sistema de control de presión debe considerarse una parte crítica del diseño del tanque.
Limitaciones en los sistemas de control neumático tradicionales
Muchas plantas aún dependen de sistemas de control neumático basados en reguladores mecánicos y válvulas solenoides binarias. Aunque funcionales, estos esquemas son inherentemente limitados. No pueden ajustarse dinámicamente a las fluctuaciones de la presión de suministro, la temperatura ambiente o la composición del gas de origen.
Como resultado, cuando la presión varía, el comportamiento de la válvula se vuelve impredecible, introduciendo errores e inestabilidad en el proceso. Los sistemas sin válvulas proporcionales que dependen de controles neumáticos básicos también generan retrasos operativos al cambiar entre gases de alimentación o líneas de proceso, aumentando el riesgo de picos de presión, interrupciones de flujo y contaminación durante las transiciones. Estas deficiencias pueden afectar negativamente el desempeño de compresores, separadores e instrumentación posterior vinculada al recipiente.
El papel de las soluciones intrínsecamente seguras
En sistemas con control proporcional y electrónico surge un obstáculo regulatorio: la electrónica tiene el potencial de producir chispas y debe ser reubicada o encerrada en voluminosas carcasas protectoras. Esto eleva los costes, incrementa la complejidad del mantenimiento y consume espacio valioso en plantas ya congestionadas.
El desafío para el ingeniero de procesos es diseñar un sistema que equilibre un control de presión preciso y sensible con el cumplimiento de las normas de seguridad, especialmente en zonas peligrosas altamente reguladas. Este equilibrio debe contemplar no solo el recipiente a presión, sino también los sistemas críticos que dependen de él.
Caso de estudio: integración de un controlador de presión de doble válvula
Cuando una compañía de gas norteamericana se propuso diseñar un nuevo sistema de control de presión, integró un controlador de presión de doble válvula intrínsecamente seguro IS-PRO™ (PCD) para mantener la presión del recipiente dentro de una ubicación de atmósfera explosiva de Clase I, División 1.
En esta configuración, el IS-PRO™ PCD suministró presión de pilotaje a un regulador de contrapresión cargado por domo (como los de Equilibar), un tipo de regulador que utiliza una señal piloto en lugar de un resorte mecánico para controlar la contrapresión. Este esquema ofrece tiempos de respuesta más rápidos, mayor precisión y mejor estabilidad en diferentes caudales, lo que lo hace ideal para entornos de alto desempeño y alto riesgo como las instalaciones de petróleo y gas.
Al ajustar proporcionalmente la presión piloto, el ISPCD permitió un control en lazo cerrado de alta resolución del regulador de contrapresión. Esto posibilitó una regulación de presión automatizada sin introducir riesgos de chispa en una ubicación peligrosa de Clase I, División 1. El sistema se configuró para mantener la presión del recipiente entre 0 y 100 PSIG (0 a ~6,9 bar), con presiones de entrada de 120 a 150 PSIG (8,3 a 10,3 bar). El escape se venteó a la atmósfera y la temperatura ambiente osciló entre 20 y 115 °F (−6,7 a 46,1 °C).
Regulador de contrapresión de Equilibar junto con un controlador electrónico de doble válvula de Alicat para el control de contrapresión.
Las capacidades de control preciso del ISPCD y su compatibilidad con consignas digitales lo hicieron especialmente adecuado para su uso con el regulador de contrapresión, permitiendo una gestión fiable de la presión y asegurando el cumplimiento de los requisitos de seguridad intrínseca.
Integración del sistema y beneficios medibles
La capacidad del IS-PRO de medir presión absoluta, manométrica o diferencial —y comunicar datos mediante señales digitales o analógicas— permitió una integración fluida en la infraestructura SCADA existente de la planta. Esto habilitó un control proporcional y una medición precisa de la presión, mejorando tanto la seguridad del recipiente como la eficiencia general del sistema.
En operaciones críticas de petróleo y gas, donde los recipientes a presión deben funcionar de manera fiable en condiciones volátiles, el control preciso de la presión es innegociable. Al integrar el controlador de presión de doble válvula IS-PRO™, el ingeniero sustituyó el control manual y estático por un control automatizado en lazo cerrado. Esto aseguró una regulación de presión constante y resultó en un proceso más eficiente alineado con las demandas de la infraestructura moderna de petróleo y gas.
Tanto si necesita ayuda para definir cuál es la mejor configuración para su aplicación o para analizar sus necesidades para la medida y control de caudal y para descubrir funcionalidades adicionales de estos equipos póngase en contacto con los especialistas de producto de Rosetta Technology en el +34 91 805 19 10 o contáctenos por e-mail. ¡Estaremos encantados de ayudarle!
