Cómo los ingenieros de campo de Swagelok aplicaron los conocimientos de distribución de gas para acelerar la producción de ventiladores

Cómo los ingenieros de campo de Swagelok aprovecharon los conocimientos de distribución de gas para la producción de ventiladores

Alex Chu, director de ingeniería, Swagelok Bristol

La distribución de gas industrial puede ser un proceso intrincado y complejo. La entrega eficiente de gases potencialmente peligrosos a los puntos de uso, a las presiones correctas y sin fugas, requiere un conjunto particular de habilidades y conocimientos de ingeniería.

Aunque comúnmente no se considera como tal, cierto tipo de aplicación de suministro de gas pasó a primer plano en la conciencia pública durante el último año. Los ventiladores médicos, que han sido fundamentales en el tratamiento de pacientes con COVID-19 en estado crítico desde el inicio de la pandemia, suministran oxígeno a los sistemas respiratorios humanos. Y en 2020, a medida que crecía la escala de la pandemia, los profesionales médicos advirtieron sobre la escasez de ventiladores que podría dejar a algunos pacientes sin la atención necesaria para tratar su afección.

El Desafío de ventiladores del Reino Unido fue un esfuerzo para combatir la posible escasez. Grupos de empresas industriales, tecnológicas y de ingeniería del Reino Unido se unieron para acelerar la producción de ventiladores en caso de que los sistemas hospitalarios necesitaran más ventiladores. Swagelok Bristol fue uno de esos negocios:un equipo de ingenieros de campo internos comenzó a colaborar para abordar el desafío, cuyo resultado sería el diseño y montaje de más de 200 ventiladores que salvarían vidas.

Así es como el equipo de Swagelok Bristol tradujo su conocimiento sobre distribución de gas industrial para ayudar con una causa crítica, y cómo ese conocimiento se puede traducir aún más a una amplia variedad de aplicaciones personalizadas, según la necesidad específica.

Encontrar la esencia de una aplicación

Al abordar el desafío de la producción de ventiladores, el equipo de ingeniería de campo primero investigó la funcionalidad esencial de un ventilador. En esencia, un ventilador es un sistema de distribución de gas automatizado que suministra oxígeno y aire desde una fuente presurizada a un punto de uso con el flujo, la presión y la concentración apropiados, en este caso, a un paciente. Los sistemas de mezcla y distribución de gases se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones de alto riesgo con las que los ingenieros de campo de Swagelok están muy familiarizados, incluido el suministro de gases de ultra alta pureza, el transporte de gases tóxicos y más.

En esencia, un ventilador es un sistema automatizado de distribución de gas que suministra oxígeno y aire desde una fuente presurizada a un punto de uso con el flujo, la presión y la concentración adecuados. —en este caso, a un paciente.

A continuación, el equipo de Swagelok Bristol investigó la forma correcta de controlar el flujo de aire y oxígeno en la aplicación. La solución que eligieron incluía el uso de medidores de flujo másico junto con un regulador de contrapresión especializado con carga de domo. Los diseños de reguladores estándar, que suelen tener altas tasas de resorte, no eran adecuados para los delicados requisitos de control de presión de un ventilador. El regulador personalizado, acelerado y desarrollado por nuestros ingenieros de diseño con sede en la Isla de Man, permitió el control dinámico de la presión para proporcionar los niveles de presión uniformes necesarios para la atención del paciente. Junto con una gama de otros componentes Swagelok, el equipo pudo diseñar un sistema capaz de realizar todas las funciones de un ventilador de soporte vital.

Lograr el rendimiento en una aplicación verdaderamente crítica

Después de establecer un diseño, vino la verificación y validación. Y entre las industrias globales, quizás no haya un nivel de validación más alto que el requerido para un dispositivo médico de Clase III. Se confía en los ventiladores y dispositivos médicos críticos similares en situaciones en las que, si un dispositivo falla por cualquier motivo, puede causar la muerte o lesiones graves. Como resultado, las pruebas son rigurosas.

Muchas de las aplicaciones conocidas por los ingenieros de Swagelok son igualmente críticas. El oxígeno, el mismo gas que se usa en los ventiladores, es un gas de utilidad común en una variedad de instalaciones industriales. El oxígeno también es altamente combustible si interactúa con otros materiales o productos químicos que se encuentran comúnmente en esas mismas instalaciones industriales. Cualquier fuga que ocurra en un sistema industrial de distribución de oxígeno tiene el potencial de convertirse en un riesgo significativo para la seguridad del personal de la planta. En todas las industrias en las que Swagelok brinda sus servicios de distribución de gas, los gases pueden ser igualmente dañinos o costosos si se escapan del sistema al medio ambiente.

Vea cómo Swagelok puede ayudar con aplicaciones críticas de distribución de gas.

Para garantizar la confiabilidad, la aprobación de un dispositivo médico de Clase III requiere que el fabricante demuestre medidas sólidas de control de calidad, procedimientos de validación, trazabilidad completa, certificación de materiales y un mayor nivel de limpieza de los componentes, todo lo cual el equipo pudo proporcionar. Swagelok ofrece servicios de distribución de gas y paneles de gas configurables en una variedad de industrias que tienen expectativas similares de certificación y validación. Nuestros materiales están sujetos a requisitos similares de control de calidad, trazabilidad y certificación como parte de nuestro negocio diario.

Conocimiento de distribución de gas para cualquier aplicación

Las habilidades de los ingenieros de Swagelok para aplicar su conocimiento a una aplicación nueva y única ayudaron a que el proyecto de producción de ventiladores fuera un éxito. El resultado fue un suministro de gas preciso y altamente confiable en una aplicación crítica donde la falla no es una opción. En todas las industrias en las que brindamos nuestros servicios de distribución de gas, nuestro objetivo es brindar el mismo nivel de rendimiento, sin importar cuáles puedan ser las necesidades de distribución de gas de un cliente.

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