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Soluciones innovadoras. Diseños confiables.

Soluciones de ingeniería creativas gracias a alianzas que dan como resultado diseños específicos para cada aplicación.

Cambiar las percepciones de la gente y sus hábitos de trabajo es el desafío más grande cuando se ofrecen soluciones creativas. Además, se desarrollan soluciones de ingeniería creativas cuando MOGAS hace alianzas con usuarios finales.

A lo largo de la historia de MOGAS, hemos tenido el deseo de innovar. Escuchamos los problemas y las preocupaciones de nuestros clientes. Visitamos sus plantas para ver los problemas en persona. Y diseñamos soluciones de válvulas personalizadas.

Los diseños de válvulas específicos para cada aplicación nacen del análisis investigativo.

La innovación también proviene del análisis del motivo por el cual las válvulas fallan. Durante una de estas sesiones de análisis, los ingenieros y el personal de servicio observan válvulas con fallas y bajo rendimiento para descubrir sus puntos débiles. Al descubrir lo que funciona y lo que no, pueden realizarse mejoras en el diseño y los materiales.

Mientras la mayoría de los fabricantes de válvulas están orientados al precio como su meta principal al diseñar sus válvulas, la filosofía de MOGAS es diseñar sus válvulas para que sean longevas. De esta manera, podemos ofrecer una GARANTÍA DE FUNCIONAMIENTO MOGAS. Proporcionamos confianza. Ofrecemos confianza.

Diseño específico para cada aplicación

El diseño de una válvula se trata de controlar el flujo, no de la propia válvula. Para comprender qué tipo de válvula funciona mejor en una aplicación particular, qué materiales deben elegirse y qué características incorporarse, se debe comprender las complicaciones de lo que fluye por la válvula.

  • ¿Con qué rapidez y con qué frecuencia se requiere el cierre?
  • ¿Cuál es el rango de temperatura y de presión, y con qué rapidez cambian?
  • ¿Cuáles son los contaminantes que contribuirán a la corrosión y la erosión?
  • ¿Cómo cambiarán al medio la temperatura/presión/catalizador?

MOGAS posee una historia de sociedades entre ingenieros de planta y de procesos con los clientes finales para entender su proceso de flujo completo y lo que ellos quieren lograr, con el fin de proponer una solución.

En el video Innovaciones en revestimientos, puede observarse una crónica de la experiencia de MOGAS relacionada con el desarrollo de revestimientos, visualizada a través de una línea de tiempo y una charla con la vicepresidenta de ingeniería de MOGAS, Jonquil Hill.
  • Construido con los diseños más recientes: nuestra filosofía de diseño

    Las válvulas de bola de MOGAS están diseñadas de adentro hacia afuera. Debido a que el corazón de la válvula es la bola, comenzamos con el tamaño del orificio y lo diseñamos ligeramente más pequeño para que se adapte al desgaste futuro a causa de erosión y corrosión, para que la bola siempre cumpla con las especificaciones, incluso luego de años de un uso implacable.

    Demostración en video del efectivo sello de bola y asiento lapeado de la válvula de bola de MOGAS.

    Se diseña un asiento más ancho para ofrecer un mayor contacto con la bola. Debido a que la bola y el asiento son lapeados, esta área de contacto más ancha crea un mayor vacío donde el aire no puede penetrar entre las dos superficies; cuanta más fuerza de sellado de vacío, mayor el sellado. La ingeniería del asiento en cuanto al ancho y la fuerza de sellado es lo más importante en aplicaciones de servicio crítico.

    A continuación se calcula el diámetro de la bola, que se basa en el área de la superficie de contacto del asiento en la bola cuando se abre o se cierra. Cuando el asiento está en la posición completamente abierta, no debe superponerse con ninguna parte de la misma área en la posición completamente cerrada. Esto se debe a que, aunque el actuador puede configurarse para rotar la bola 90 grados, las tolerancias de los otros componentes, como el vástago y el adaptador, pueden no ser exactas; y por eso, es posible que la bola rote 93 grados para cerrarse. En algunas válvulas de bola de la competencia, esto deja una brecha en el diámetro interno. Las válvulas de MOGAS están diseñadas para abrirse y cerrarse de 0 a 97 grados sin superponerse con esta área de contacto común. Al no superponerse, y combinado con un sello de vacío hermético y un asiento ancho de borde sobresaliente para limpiar la superficie, las válvulas de bola de MOGAS ofrecen un cierre absoluto.

  • Soluciones de diseño interno personalizadas

    Diseñado para aislamiento fiable

    Diseño de bola flotante y asiento de metal para aplicaciones de apagado y encendido
    • Sellado energizado por presión
    • Diseños de asientos específicos para cada aplicación
    • Asientos de metal reemplazables
    • Superficie ancha de sellado del asiento
    • Sellado unidireccional o bidireccional
    • Rango de tamaño: 1/2 a 42 pulgadas (12 a 1100 dn)
    • Rango de temperatura: -58 to 1652 °F (-50 a 900 °C)
    • Clases de presión: ASME 300 – 4500 y API 6A

    Control para modulación de precisión

    Diseño de bola de muñón y asiento de metal para temperaturas <400 °F
    • Sellado energizado por presión más sellado con junta tórica
    • Regulador de control variable
    • Relación de regulación ilimitada
    • Relación de caída de presión: >0,3
    • Rango de tamaño: 3 a 42 pulgadas (80 a 1100 dn)
    • Rango de temperatura: -58 to 400 °F (-50 a 205 °C)
    • Clases de presión: ASME 300 – 2500

    Control para temperaturas extremas

    Diseño de bola flotante y asiento de metal para temperaturas >400°F
    • Sellado energizado por presión
    • Regulador de control variable
    • Relación de regulación ilimitada
    • Relación de caída de presión: >0,3
    • Rango de tamaño: 1/2 a 42 pulgadas (12 a 1100 dn)
    • Rango de temperatura: 400 a 1652 °F (205 a 900 °C)
    • Clases de presión: ASME 300 – 4500 y API 6A
  • Diferencias fundamentales en los tipos de válvulas

    Los procesos industriales serios requieren opciones de válvulas serias. Comprender las diferencias fundamentales en los tipos de válvulas puede ayudar en estas decisiones importantes.

    Cuando se trata del tipo de válvula, hay diferencias distintivas en diseño, intención y objetivo. Si una válvula tiene operación rotativa o acción lineal es una parte crítica de su longevidad y rendimiento en servicios críticos. Los mecanismos de sellado expuestos versus las superficies de sellado protegidas pueden ser una gran diferencia. Las válvulas "commodity" fabricadas para entornos limpios a temperaturas ambiente o bajas simplemente no tienen la ingeniería para soportar las extenuantes demandas de condiciones de operación extremas.

    Ventajas de la válvula de bola
    • Los asientos empotrados están protegidos contra la exposición continua al flujo del proceso
    • La bola se limpia con cada operación de la válvula
    • Rota sobre su propio eje y, por lo tanto, no hay desplazamiento volumétrico
    • El área de la empaquetadura está protegida contra una potencial erosión del medio, lo que conserva la integridad del área de la junta del vástago al tiempo que reduce al riesgo de emisiones fugaces
    • El diseño de vástago no elevable cumple con los estándares de empaquetaduras VPC de la Agencia de Protección Ambiental (EPA, por sus siglas en inglés) durante una mayor cantidad de ciclos
    • Sellado asistido por presión
    Desventajas de la válvula de compuerta
    • Los componentes de sellado en la línea de caudal producen potenciales ataques por desgaste y corrosión
    • La geometría de la superficie de sellado expuesta desgasta y anula la capacidad de lograr un sellado hermético
    • Cuando se opera, la ruta del flujo se interrumpe, lo que causa desplazamiento volumétrico del fluido del proceso, que debe ocurrir desde atrás del tapón hacia la corriente de flujo
    • Los vástagos elevables de varias vueltas puede empujar la escoria destructiva del catalizador y la tubería hacia el diámetro interior del área de la empaquetadura, lo que produce posibles fugas peligrosas a la atmósfera
    • Una válvula de vástago deslizante no alcanzará la vida útil de servicio ni la cantidad de ciclos debido al movimiento del vástago a través de la caja de empaquetaduras junto con el fluido del proceso
    • Se apoya en el empuje vertical a cargo del vástago para impulsar el tapón de sellado dentro del asiento
    Desventajas de la válvula de globo
    • Daños a superficies de sellado debido a la exposición de los asientos cuando la válvula está abierta
    • El sellado transversal se erosiona con el transcurso del tiempo y puede capturar partículas de flujo
    • Cuando se opera, la ruta del flujo se interrumpe, lo que causa desplazamiento volumétrico del fluido del proceso, que debe ocurrir desde atrás del tapón hacia la corriente de flujo
    • Los vástagos elevables de varias vueltas puede empujar la escoria destructiva del catalizador y la tubería hacia el diámetro interior del área de la empaquetadura, lo que produce posibles fugas peligrosas a la atmósfera
    • Una válvula de vástago deslizante no alcanzará la vida útil de servicio ni la cantidad de ciclos debido al movimiento del vástago a través de la caja de empaquetaduras junto con el fluido del proceso
    • Asiento con torque para activar el sello: el ciclo térmico relaja el vástago
  • Materiales y revestimientos

    La selección metalúrgica juega un rol significativo en el diseño de la válvula, el rendimiento y, en última instancia, la seguridad de la planta y del empleado. Y el área de la válvula que está más afectada por el flujo del fluido del proceso es la bola y el asiento. Esta área debe construirse con materiales que ofrezcan la vida útil de servicio más prolongada de la válvula específica de cada aplicación. Al usar materiales de construcción que no reaccionarán con el fluido del proceso o se volverán corrosivos, se conserva la integridad mecánica de la válvula.

    La selección del material de la válvula también es importante en aplicaciones con choque térmico, donde la alta temperatura o la alta presión fatigan el metal, particularmente en las que tienen operaciones cíclicas.

    Una animación breve muestra la tasa de expansión térmica de la bola y el asiento, los materiales del revestimiento que se flexionan juntos para mantener un sellado positivo durante cambios de temperatura repentinos.

    Para garantizar que las mejores soluciones de recubrimientos estén disponibles para nuestros clientes, MOGAS conduce un programa continuo de investigación y desarrollo que incluye:

    • investigaciones continuas de campo
    • pruebas con muestras representativas (con trazabilidad a cada lote de recubrimiento)
    • análisis de laboratorio
    • alianzas colaborativas con recubridores autorizados selectos

    Como parte de la investigación y el desarrollo de los revestimientos, MOGAS analiza muestras continuamente para medir la resistencia y durabilidad. Algunos ejemplos de nuestras pruebas y evaluaciones incluyen:

    • Pruebas de abrasión
    • Pruebas de erosión por lodos
    • Pruebas de microdurezas
    • Pruebas de adhesión
    • Pruebas de corrosión
    • Análisis de porosidad
    • Pruebas de impacto
    • Análisis de esfuerzo residual
  • Camisas y mangas térmicas

    Imagen de manga de erosión
    La manga térmica patentada de MOGAS resuelve fracturas por estrés prematuro en conexiones de extremo.

    Camisas
    Las presiones altas, los desechos de lodo concentrado y los medios corrosivos que fluyen por las válvulas aceleran el deterioro de los componentes y la tubería que los rodea. Según la aplicación y los requisitos del cliente, los revestimientos propietarios de MOGAS se aplican a la bola y al asiento, y a lo largo de toda la ruta del flujo de la válvula. El revestimiento ofrece una buena protección contra el desgaste de metal con metal debido a su resistencia a la erosión y a las propiedades con bajo coeficiente de fricción. Como redundancia mecánica, puede diseñarse una camisa mecánica para proteger todo el cuerpo de la válvula y las conexiones de extremo contra erosión grave, ahorrando capital en equipos.

    Mangas térmicas
    En entornos de servicio crítico, como la transferencia de un catalizador desde un reactor de lecho en ebullición, con frecuencia las válvulas de aislamiento están sujetas a ciclos de temperaturas y presiones extremas. Esto provoca una fractura por fatiga térmica prematura en las válvulas, que también están sujetas a erosión debido a la naturaleza abrasiva del catalizador.
     
    El nuevo miembro tubular patentado de MOGAS con una camisa de manga térmica es efectivo para inhibir la fractura por fatiga prematura en el conector de extremo cercano al asiento, el área de mayor preocupación. Estudios comparativos de análisis de elemento finito revelaron que un a válvula sin la camisa patentada de MOGAS en estos entornos extremos alcanzó un pico de estrés en el conector de extremo de 841 MPa. Según la curva de diseño de fatiga de ASME, la vida de diseño de la válvula debería estar entre 50 y 200 ciclos. En las mismas condiciones, y empleando la camisa patentada de MOGAS, la intensidad del pico de estrés se redujo a 321 MPa (46,6 ksi), lo que podría dar como resultado una vida útil de diseño de la válvula de al menos 30.000 ciclos.

  • Purga

    Typical purge locations

    La mayoría de los servicios de aislamiento críticos están ubicados en sistemas de plantas que requieren controles redundantes para lograr una mayor confiabilidad y tiempos de funcionamiento más prolongados. Un sistema típico tendrá válvulas de control redundantes con aislamiento doble (ascendente y descendente) para cada válvula de control. Esta redundancia permite que las operaciones pasen de una válvula de control (tren) a la otra (tren) sin interrumpir la conexión del proceso, mientras se realizan tareas de mantenimiento o reparación.

    En ocasiones, puede producirse la formación de coque (también denominado asfalteno) en aplicaciones muy sucias, según las temperaturas y las presiones. Este material de coque tiene una tendencia a endurecerse y adherirse a superficies internas del cuerpo de la válvula, los asientos y la bola. Una vez que ocurre esto, el torque de interrupción de servicio de la válvula requerido aumenta significativamente del inicio al final de la carrera, y eventualmente puede provocar un agarrotamiento o un bloqueo de la válvula.

    La purga ha demostrado ser efectiva para reducir o eliminar los efectos de la formación de coque. MOGAS recomienda especialmente sistemas de purga de diseño específico para válvulas en aplicaciones muy sucias, para maximizar su vida de servicio operativa. Cuando se selecciona el sistema de purga correcto para cada servicio, pueden evitarse las interrupciones no programadas de las plantas y las circunstancias indeseables, algo que influencia a la confiabilidad de toda la planta.

  • Investigación y desarrollo

    Dinámica de fluidos computacional (CFD) que muestra la disipación de energía cinética y el control de velocidad.
    Esta simulación de CFD en una válvula de control muestra que si se fuerza al fluido del proceso para que gire por una serie predeterminada de ángulos rectos, la energía cinética se disipa y la velocidad se controla.

    El compromiso continuo de MOGAS con iniciativas de investigación y desarrollo queda en evidencia a través de nuestros programas formales para desarrollar aplicaciones que incluyen revestimientos de válvulas y control de flujo. Nuestro personal incluye científicos investigativos dedicados y expertos en tribología, materiales, revestimientos aplicados y dinámica de fluidos.

    Al ser un líder de la industria en lo que hace a revestimientos, MOGAS sigue mejorando nuestra tecnología con avances significativos en el proceso y la calidad de los revestimientos. Nuestro revestimiento patentado de titanio nanoestructurado ha logrado un aumento del 10-15% en la dureza de los revestimientos, una mejora del 200% en la resistencia al desgaste y una mejora del 250% en la resistencia a la corrosión.

    Para analizar y resolver problemas que involucran flujos de fluidos, los ingenieros de diseño de válvulas de MOGAS utilizan software de dinámica de fluidos computacional (CFD). El análisis de CFD puede predecir las características de flujo complejo dentro de la tubería y de la válvula, donde pueden visualizarse problemas como la formación de vórtices y fenómenos de cavitación complejos. Cuando se usa junto con análisis de elemento finito (para simular estrés de materiales) y un bucle de flujo, la CFD les brinda a los ingenieros un panorama completo del lugar donde debe mejorarse el rendimiento de la válvula.