...

Caso real

COMPENSADOR DE DILATACIÓN
CON CARDÁN PANTOGRÁFICO

 Refinería de petróleo

Países Bajos

ASME B31.3

Belman ha diseñado y fabricado una solución de compensador de dilatación de 5 metros de longitud para la instalación en una refinería de petróleo en los Países Bajos.

 

EL PROBLEMA DEL CLIENTE
El cliente recurrió a Belman para la sustitución exacta de una compensador de dilatación que le había suministrado varios años antes. La solución de compensador de dilatación fue construida originalmente y adaptada por Belman y, desde entonces, había funcionado correctamente, por lo que el cliente quería continuar con la misma solución. El medio contiene ácidos en el punto de instalación en la línea de CO2, y el cliente estaba teniendo aquí problemas de condensación. Esto significaba que la compensador de dilatación debía sustituirse lo antes posible para prevenir daños en la tubería. Además, el compensador de dilatación debía amortiguar un movimiento axial muy grande (+0/-240 mm) en esta línea.

 

LA SOLUCIÓN DE BELMAN: compensador de dilatación con cardán pantográfico

Los compensadores de dilatación con cardán pantográfico se fabrican por completo con acero inoxidable austenítico EN 1.4301 (AISI 304), y tan solo se emplea acero 1.4571 (AISI 316 Ti) para los fuelles, los manguitos interiores y la orejeta. El compensador de dilatación está diseñado para un movimiento axial muy grande y cuenta con un diseño excepcional. Consta de cuatro fuelles en secuencia divididos por una tubería intermedia. Esta estructura funciona básicamente del mismo modo que dos compensadores de dilatación, ya que cada parte del compensador de dilatación no está diseñada para amortiguar el mismo número de movimiento. El primer conjunto de dos fuelles está diseñado para amortiguar un movimiento axial menor que el otro conjunto de dos fuelles. Sin embargo, como solución total, el compensador de dilatación puede amortiguar el movimiento axial completo de +0/-240 mm. Este diseño asegura un funcionamiento fluido al permitir que la Junta de expansión amortigüe el movimiento axial grande, mientras que el acoplamiento pantográfico garantiza que este movimiento se divida equitativamente entre cada uno de los fuelles. El manguito interior actúa como ayuda a la estabilidad en la estructura de 2 x 2 fuelles del compensador de dilatación. 

 

¿Cuáles son las ventajas de utilizar un compensador de dilatación con cardán pantográfico?
Los compensadores de dilatación pueden incorporar varios fuelles en una sola unidad, según el movimiento que deban compensar y el entorno de instalación. Varios fuelles en una secuencia permiten amortiguar movimientos muy grandes. Cuando varios fuelles se colocan en secuencia en un compensador de dilatación, como es el caso en este compensador de dilatación con cardán pantográfico, el reto consiste en asegurar que algunos fuelles no se sobrecarguen, mientras que otros no intervienen en absoluto. La ventaja de la solución con cardán pantográfico es que está diseñada y fabricada para distribuir la cantidad total de movimiento axial y dividirlo equitativamente entre cada fuelle. Esto previene el desgaste prematuro de los fuelles y, de este modo, asegura un funcionamiento sin problemas. Los acoplamientos pantográficos también pueden diseñarse para amortiguar movimientos laterales de uno y varios planos. 

 

Conjunto de soporte central especial en el compensador de dilatación

A la hora de instalar compensadores de dilatación axiales en tuberías, es importante que los puntos fijos se sitúen lo más cerca posible del compensador de dilatación axial. La única función de los acoplamientos pantográficos es distribuir los movimientos. En consecuencia, en este caso la tubería se fija por medio de un punto fijo ligero en un pilar de acero situado detrás del compensador de dilatación, descentrado en la misma. Esto significa que la sección central de la Junta de expansión está acoplada a este pilar y al punto fijo ligero. El punto fijo se mantiene lo suficientemente ligero como para que no absorba la fuerza de reacción que, en su lugar, se absorbe por los puntos fijos situados en cada extremo de la sección de la tubería. Para facilitar la instalación, el cliente solicitó que pudiera montarse un conjunto de soporte central en el compensador de dilatación. Por lo tanto, Belman diseño y montó el conjunto de soporte central. 

 

Belman: experiencia en compensadores de dilatación de alta ingeniería
Desde 1994, Belman ha diseñado más de 900.000 compensadores de dilatación. El historial de Belman ilustra nuestra pericia en la gestión de proyectos técnicamente complejos para clientes de todo el mundo. Tomando como base nuestros conocimientos en compensadores de dilatación y tuberías, Belman gestiona y ofrece proyectos integrales de diseño de compensadores de dilatación, desde la idea conceptual hasta el diseño, la fabricación y el testado, centrándose en la rentabilidad, la fiabilidad y el funcionamiento seguro.

CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO

Parámetros de diseño del compensador de dilatación con cardán pantográfico:

Tipo: Compensador de dilatación axial • Cantidad: 1 ud. • Dimensiones: DN 500 • Longitud de instalación: 5000 mm • Medio: CO2/gas de evacuación • Presión de diseño:  0,5 barg • Temperatura de diseño: 120 °C • AX: +0/-240 mm • Fuelle: 1.4571 (AISI 316Ti) • Manguito interior: 1.4571 (AISI 316 Ti) • Bridas y extremos de las tuberías: 1.4301 (AISI 304) • Código de diseño: ASME B31.3

BENEFICIOS PARA EL CLIENTE

  • Amortiguación uniforme de grandes movimientos para evitar el desgaste prematuro del compensador de dilatación
  • Un compensador de dilatación apto para la aplicación y sus requisitos
  • Asistencia experta de un fabricante con experiencia en diseño de compensadores de dilatación
  • Fiabilidad de un compensador de dilatación diseñado para funcionar bajo parámetros operativos específicos 
  • Solución de compensador de dilatación sólida y rentable que garantiza un funcionamiento sin problemas y seguro
INFORMACIÓN RELACIONADA

INFORMACIÓN TÉCNICA

  • Información técnica sobre juntas de expansión con acoplamiento pantográfico en el catálogo de Juntas de expansión en la
    página 377
  • Información técnica sobre cómo utilizar puntos fijos, puntos fijos ligeros y guías en el catálogo de Juntas de expansión en las
    páginas 57-87

REFERENCIAS

Total Fina Elf • BP • OMV • Gunvor Petroleum (Prev. Kuwait Petroleum Europoort B.v (Q8)) • Shell • Statoil • Rosneft • Enap • TOR • MOL • Chevron • Eni • Murco Petroleum Limited • Linde Ag • Qapco • Lukoil • Preem • Total • PKN Orlen • Saudi Aramco • KNPZ • Maersk Oil • Tatneft • Ceylon Petroleum • Termo Petroleo • Repsol • Equinor (Statoil) • Novatek • Valero • China National Petroleum Corporation (CNPC) • Ineos • National Refinery • Valero • GE Oil & Gas • ExxonMobil • Sinopec • Petrogal • NOV • Ruhr Oel •

TRABAJO ARTESANAL DE CONFIANZA

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