L.A. Turbine (LAT) ha puesto en marcha su primer compresor-turboexpansor de rodamiento magnético activo (AMB, por sus siglas en inglés) ARES dentro de una planta de procesamiento de gas natural líquido (NGL) recientemente establecida en el yacimiento Bakken Shale de Dakota del Norte, Estados Unidos. Diseñado para un caudal de planta de 8,5 x 106 m3/d (200 MMscfd), el compresor-turboexpansor ARES AMB cuenta con un controlador AMB montado en una plataforma y un diseño de control lógico programable (PLC).
“El proceso de inicio fue sin problemas”, dijo Todd Heninger, técnico senior de servicio de campo para L.A. Turbine. “El turboexpansor AMB funcionó como se esperaba y cuando fue necesario. Respondió a las fluctuaciones de flujo operativo de la planta de gas que son de esperarse cuando se pone en funcionamiento un nuevo sitio, incluyendo reducciones y arranques rápidos”.
El proceso de puesta en servicio se inició en condiciones frías y húmedas, con un clima que cambió de lluvia, a llovizna, a nieve. Heninger estima que la configuración del turboexpansor con controlador AMB sobre un patín se puso en marcha entre tres y cuatro semanas más rápido que un turboexpansor AMB con un controlador sin patín y un sistema PLC. “Se ahorró una cantidad significativa de tiempo en el proceso de puesta en marcha debido a las pruebas internas en fábrica en donde la máquina y el rendimiento del sistema de control fueron sometidos y desafiados a presión de aire”, dijo Heninger. “Este paso reduce significativamente y, en algunos casos, elimina la necesidad de ajustes eléctricos y mecánicos, así como la instalación y prueba de cableado en el sitio”.
ARES AMB es un compresor-turboexpansor estandarizado diseñado para plantas de gas de 1,7 x 106, 3,4 x 106, 5,7 x 106 y 8,5 x 106 m3/d (60, 120, 200 y 300 MMscfd) – (ver “15 años sólidos”, cuarto trimestre 2018, Gas Compression Magazine en español, pág. 4). El compresor-turboexpansor ARES AMB presenta un sistema de control AMB montado sobre patín, hecho posible por una asociación entre LAT y Waukesha Magnetic Bearings. Según Danny Mascari, presidente de LAT, las ventajas de esta solución todo en uno son la rentabilidad, la facilidad de instalación, la supervisión y el ajuste a distancia y la disminución del mantenimiento. “Con el diseño de ARES AMB, el sistema de control se instala directamente en la plataforma del turboexpansor, lo que elimina la necesidad y los gastos de capital asociados con la instalación en una sala de control. Los operadores también se benefician de la capacidad de realizar la puesta en marcha, el monitoreo y el ajuste de rendimiento de la máquina de forma remota debido a los procesadores de señal digital y los algoritmos de control del controlador de 5 ejes Zephyr”.
El compresor-turboexpansor AMB está diseñado para temperaturas de funcionamiento de -40 a 43°C (-40 a 110°F). “Los climas fríos como en el que funcionará esta unidad pueden ser restrictivos para una máquina de petróleo”, dijo Tadeh Avetian, director de ingeniería de LAT. “Si no es restrictivo, al menos impone costos adicionales para los componentes auxiliares, como el trazado de calor, de los cuales no tenemos que preocuparnos con las máquinas equipadas con AMB. Los cojinetes magnéticos generalmente no se ven afectados por la temperatura ambiente en la que operan. Además, hemos reemplazado componentes mecánicos con componentes eléctricos. El arranque es más fácil. El apagado es más fácil. Si bien esta primera unidad está en un clima operativo frío, no hay nada sobre el diseño ARES que no pueda aplicarse en cualquier parte del mundo”.
Desde el diseño inicial hasta la puesta en marcha, el viaje para dar vida a la unidad número uno del ARES AMB tomó dos años, comenzando en la primavera de 2017 del hemisferio norte con el anuncio del nuevo concepto de producto. Para el otoño de 2017, el turboexpansor estaba en producción. La primera máquina completamente operativa se completó en el segundo trimestre de 2018 y comenzó una gira en septiembre de 2018, realizando demostraciones en vivo en Houston, Texas y Tulsa, Oklahoma, Estados Unidos. El primer pedido llegó poco después y, en mayo de 2019, LAT entregó el ARES AMB al usuario final en Dakota del Norte. La puesta en marcha oficial de la máquina y el flujo de gas ocurrieron el 29 de octubre de 2019.
“Este es un momento histórico para L.A. Turbine y para la industria”, dijo Mascari. “En 2016, nuestro fundador, John Maskaluk, desafió a su equipo de ingeniería a desarrollar la próxima generación de turboexpansores con tecnología AMB. Este sueño se cumple con la puesta en marcha del primer turboexpansor LAT ARES AMB en Dakota del Norte”.
