Métodos de prueba del regulador para verificar el rendimiento

Por qué el rendimiento seguro de los reguladores de presión industriales requiere pruebas rigurosas

Los reguladores de contrapresión y los reguladores reductores de presión se utilizan en una amplia variedad de entornos industriales en todo el mundo. A menudo deben proporcionar un rendimiento inigualable en condiciones adversas, desde altas temperaturas cerca del ecuador hasta climas mucho más fríos cerca de los polos.

En estos entornos y entornos intermedios, hay mucho en juego si falla un regulador. La pérdida de fluidos en el medio ambiente puede ser costosa y la pérdida de presión relacionada con fallas puede poner en peligro el rendimiento del sistema y causar riesgos significativos para la seguridad.

¿Cómo puede confiar en el desempeño del regulador? Al seleccionar y especificar reguladores de presión para sus sistemas de fluidos industriales, puede ser importante preguntarle a su proveedor cómo verifica la prueba de rendimiento. Por ejemplo, se puede confiar en que los reguladores que demuestran un alto rendimiento en una batería de pruebas sólidas trabajarán en condiciones de campo extenuantes a largo plazo.

La ingeniería meticulosa del regulador y el análisis de laboratorio bien pensado pueden interponerse entre el éxito y el fracaso. Exploremos las razones por las cuales.

Métodos de prueba del regulador

No todos los proveedores de reguladores realizan pruebas en la misma capacidad. No existe una prueba estándar única para las características de rendimiento comunes reconocidas en todas las industrias y, por lo tanto, existe una gran variación en la minuciosidad de las pruebas de equipos entre los diferentes fabricantes de reguladores.

Al seleccionar y especificar reguladores de presión para sus sistemas de fluidos industriales, pregunte a su proveedor cómo verifica la prueba de rendimiento.

En su lugar, se necesita un enfoque personalizado para las pruebas en una variedad de atributos de rendimiento para estar seguro de que un regulador funcionará según lo calificado cuando las condiciones sean más extremas. Un buen método es usar modelos predictivos para predecir teóricamente las características de rendimiento y luego probar esas teorías usando metodologías de prueba prácticas. Algunas de las pruebas más importantes incluyen las siguientes:

Prueba de explosión . Uno de los primeros y más esenciales criterios de rendimiento de un regulador de presión es su capacidad para mantener su integridad cuando opera bajo presión. Las pruebas de estallido, que se pueden realizar a presiones muy superiores a la presión operativa esperada del regulador, pueden ayudar a los ingenieros de diseño a estar seguros de que sus productos funcionarán de acuerdo con su clasificación de presión. Los reguladores más confiables a menudo están diseñados para lograr un rendimiento constante bajo presiones de trabajo varias veces superiores a su presión nominal.

Los reguladores más confiables a menudo están diseñados para lograr un rendimiento constante bajo presiones de trabajo varias veces superiores a su presión nominal.

Prueba dinámica de fluidos . Considere un regulador reductor de presión que tiene la tarea de reducir la presión de 6000 psi en la corriente de entrada a 100 psi en la corriente de salida. Para garantizar una presión de salida constante y confiable, es importante que los diseñadores identifiquen cualquier posible trampa de velocidad o puntos de acumulación de presión dentro del regulador. Debido a que el regulador mismo mide su presión de salida prevista en el diafragma, incluso las pequeñas inconsistencias en el diseño interior pueden crear pérdidas de presión en la corriente de salida y conducir a un bajo rendimiento.

La dinámica de fluidos computacional (CFD) y las pruebas prácticas de flujo son algunos de los métodos principales mediante los cuales los fabricantes investigan las zonas de presión dentro del regulador para garantizar que el dispositivo lea con precisión y, por lo tanto, controle la presión de salida según las especificaciones del sistema. CFD usa análisis numérico y estructuras de datos para analizar y resolver problemas que involucran flujos y presiones de fluidos. Al identificar estas posibles influencias en la presión, los diseñadores pueden diseñar mejor un regulador con precisión para garantizar que la verdadera presión de salida coincida con la clasificación del producto, que en última instancia es un indicador de la calidad del regulador.

Prueba del efecto de la presión de suministro . El efecto de presión de suministro (SPE), también conocido como dependencia de entrada, es un cambio en la presión de salida debido a un cambio en la presión de entrada. Si la presión de entrada disminuye, habrá un aumento correspondiente de la presión de salida. Por el contrario, si la presión de entrada aumenta, la presión de salida disminuye.

SPE afecta a la mayoría de los reguladores hasta cierto punto, y es responsabilidad del fabricante predecirlo y minimizarlo adecuadamente. La mayoría de los proveedores proporcionarán a los clientes una cifra que describa el cambio en la presión de salida por cambio en la presión de entrada. Para proporcionar el valor más pequeño y preciso posible, las pruebas de SPE son una parte esencial de la ingeniería y el diseño del regulador.

Pruebas de elementos del ciclo de vida . Una vez instalado, los operadores deben esperar que un regulador brinde años de rendimiento en muchos ciclos de actuación. Para estar seguro de que un regulador logrará ese tipo de longevidad de rendimiento según lo diseñado, se puede aplicar una batería de pruebas de ciclo de vida.

La prueba del ciclo de vida se puede realizar como una prueba de banco donde los ingenieros ejecutan una variedad de cargas de ciclo diferentes, a veces hasta 120 ciclos por segundo. El objetivo es determinar cuándo y dónde un regulador puede comenzar a mostrar desgaste que puede afectar el rendimiento. Armados con este conocimiento, los ingenieros pueden diseñar reguladores de manera más robusta contra patrones de desgaste predecibles.

Los operadores deben esperar que un regulador brinde años de rendimiento en millones de ciclos de actuación.

Pruebas térmicas . Dado que se espera que los reguladores de presión funcionen en una variedad de condiciones ambientales diferentes, probar el rendimiento completo del regulador en diferentes condiciones térmicas es una parte esencial del desarrollo y diseño de productos sólidos.

Los reguladores de presión de acero inoxidable, por ejemplo, se usan comúnmente en una variedad de aplicaciones industriales generales y ofrecen un rendimiento predecible en la mayoría de las circunstancias. Sin embargo, las temperaturas extremadamente altas y bajas pueden influir en el rendimiento del sello. Las temperaturas muy altas pueden hacer que ciertos materiales elastoméricos se hinchen; las temperaturas muy bajas pueden hacer que los materiales se endurezcan y se encojan. Cada condición puede comprometer un sello confiable y, por lo tanto, un rendimiento confiable del regulador.

Qué significan para usted pruebas sólidas de reguladores

El rendimiento en el mundo real es la medida definitiva del éxito de cualquier componente de un sistema de fluidos industriales. Los reguladores de presión, entonces, deberían poder ofrecer resultados óptimos para los operadores, ayudando a controlar la presión del sistema exactamente según sea necesario, de manera segura y confiable.

El diseño del producto y los protocolos de prueba de un fabricante dictan la capacidad de un regulador para hacer precisamente eso. Al seleccionar y especificar reguladores para su sistema, vale la pena consultar con su proveedor de reguladores para analizar cómo se diseñan y prueban sus productos para cumplir con los desafíos de rendimiento más estrictos del mundo real. Es una conversación que nuestros especialistas en reguladores de Swagelok están felices de tener. Con experiencia que abarca una amplia gama de diferentes aplicaciones de reguladores industriales, podemos ayudarlo a evaluar sus necesidades de regulación de presión e identificar la solución que mejor contribuya a su éxito continuo.