La industria del petróleo y el gas no es como una fábrica o un taller. Las condiciones son más duras, las normas de seguridad más estrictas y los tiempos de inactividad cuestan una fortuna. En cualquier perforación, refinería o plataforma de producción, el aire comprimido está por todas partes: controles neumáticos, aire para instrumentos, purga e incluso aire respirable para el personal. Pero el compresor equivocado en el lugar equivocado puede ser un desastre.
Tras haber pasado algún tiempo en estos entornos, la elección de un compresor de aire para petróleo y gas no se trata sólo de CFM y PSI. Se trata de las clasificaciones de seguridad, la compatibilidad de materiales y si el aparato seguirá funcionando después de una tormenta de arena o una niebla salina. A continuación te explicamos cómo elegir el más adecuado.
Comprender las exigencias de un compresor de aire para petróleo y gas
El entorno del petróleo y el gas es especialmente duro. Un compresor de aire para aplicaciones de petróleo y gas tiene que soportar:
- Atmósferas peligrosas: Puede haber gases, vapores o polvo explosivos. Los componentes eléctricos estándar pueden inflamarlos.
- Temperaturas extremas: Del calor del desierto al frío ártico. En alta mar, también hay sal y humedad.
- Vibración y movimiento: En las plataformas de perforación y en alta mar, nada está quieto.
- Funcionamiento a distancia: Muchos emplazamientos están lejos de los centros de servicio. El compresor debe funcionar sin vigilancia y ser fácilmente supervisado a distancia.
Clasificación de las zonas peligrosas
Ésta es la más importante. Las instalaciones de petróleo y gas utilizan áreas clasificadas (Zona 1, Zona 2, Clase I División 1 ó 2) en función de la probabilidad de que existan atmósferas inflamables. Un compresor colocado en estas áreas debe estar clasificado para ese entorno. Esto significa que debe disponer de carcasas antideflagrantes, conductos sellados y, a veces, sistemas de refrigeración especiales.
Un compresor industrial estándar no tiene cabida en una zona peligrosa. Ya he visto ese error una vez: una unidad estándar instalada cerca de la boca de un pozo. Afortunadamente, no provocó una explosión, pero la reparación costó más de lo que habría costado una unidad adecuada.
Tipos de compresores para aplicaciones de petróleo y gas
Diferentes tecnologías se adaptan a diferentes sectores de la industria. He aquí un resumen.
| Tipo de compresor | Lo mejor para | Aptitud para zonas peligrosas | Consideraciones |
|---|---|---|---|
| Tornillo rotativo en baño de aceite | Servicio continuo, aire de planta | Con los cerramientos adecuados | Posible arrastre de aceite; necesita filtración |
| Tornillo rotativo sin aceite | Aire de instrumentos, aire respirable | Con los cerramientos adecuados | Mayor coste; elimina el riesgo de contaminación |
| Reciprocante | Servicio intermitente, bajo caudal | Configurable | Mayor mantenimiento; más vibraciones |
| Centrífuga | Volúmenes muy grandes (refinerías) | Normalmente en interiores en zonas no clasificadas | Caro; eficiente a plena carga |
Compresores de aire lubricados por aceite en el sector del petróleo y el gas
Para muchas aplicaciones upstream y midstream, Compresores de aire lubricados por aceite son el caballo de batalla. Son duraderas, soportan trabajos continuos y están disponibles para zonas peligrosas. El aceite ayuda a sellar las holguras internas, lubrica los rodamientos y disipa el calor. En entornos difíciles, esa robustez es importante.
Sin embargo, el arrastre de aceite es un problema. Para el aire de instrumentos o los procesos que no pueden tolerar la neblina de aceite, se requiere filtración adicional (filtros coalescentes más carbón activado). Algunos centros especifican la ausencia de aceite para el aire de instrumentos críticos, independientemente del coste.
Criterios clave de selección de un compresor de aire para petróleo y gas
Más allá del dimensionamiento básico (CFM y presión), algunos factores merecen especial atención.
Certificación de zonas peligrosas
Antes que nada: ¿tiene el compresor la certificación adecuada para la zona de instalación? Busque:
- Certificación UL o ATEX (según la región)
- Clasificación Clase I, División 2 o Clase I, División 1
- Código de temperatura (código T) adecuado al entorno
Un compresor sin ellas no puede entrar legalmente en una zona clasificada. Punto y aparte.
Selección de materiales
La corrosión es una batalla constante en el sector del petróleo y el gas, especialmente en alta mar. Los componentes estándar de los compresores de acero al carbono se oxidan rápidamente en el aire salado. Los componentes de acero inoxidable o revestidos merecen la pena. Los refrigeradores, las tuberías y los tanques receptores deben tener los márgenes de corrosión adecuados.
Control y seguimiento
La supervisión remota no es un lujo, es una necesidad. Un buen compresor de aire para petróleo y gas viene con:
- Capacidad de arranque/parada a distancia
- Salidas de alarma (presión, temperatura, estado del filtro)
- Registro de datos para el mantenimiento predictivo
- Compatibilidad con el sistema de control de la instalación (Modbus, Profibus, etc.)
Redundancia
Las aplicaciones críticas necesitan respaldo. Dos compresores más pequeños con control automático de adelanto/retraso son mejores que una unidad grande. Si uno falla, la producción continúa a capacidad reducida en lugar de detenerse por completo.
Requisitos de calidad del aire en el sector del petróleo y el gas
No todo el aire comprimido de petróleo y gas es igual. Las distintas aplicaciones necesitan diferentes niveles de pureza.
Instrumento Aire
Los instrumentos neumáticos y las válvulas de control necesitan aire limpio y seco. Lo normal es ISO 8573-1 Clase 2 o superior. Eso significa:
- Contenido de aceite inferior a 0,1 mg/m³ (o compresores exentos de aceite)
- Tamaño de las partículas inferior a 1 micra
- Punto de rocío a presión inferior a -40 °F (para evitar la congelación en climas fríos)
Respirar aire
Para el personal que utiliza aire comprimido para respirar (entrada en espacios confinados, chorreado abrasivo), los requisitos son mucho más estrictos. El aire respirable debe cumplir las normas de grado D (OSHA) o equivalentes:
- Sin vapor de aceite (requiere un compresor sin aceite o una filtración exhaustiva)
- Monóxido de carbono inferior a 10 ppm
- Punto de rocío lo suficientemente bajo como para evitar la congelación
- Pruebas periódicas de la calidad del aire
Planta Aire
El aire general de la planta -herramientas neumáticas, limpieza, transporte- tiene requisitos menos estrictos. Suele bastar con un compresor de tornillo estándar lubricado por aceite con secador y filtro de partículas.
Consideraciones sobre la instalación en entornos de petróleo y gas
Dónde y cómo se instala el compresor es tan importante como la propia unidad.
Recintos y refugios
En climas adversos o zonas peligrosas, el compresor suele vivir en una carcasa o refugio construido a tal efecto. El recinto necesita:
- Ventilación antideflagrante (si está en zona clasificada)
- Calefacción para climas fríos
- Refrigeración para climas cálidos (los compresores rechazan el calor)
- Atenuación acústica (el ruido es una preocupación real en las plataformas)
Cimentación y aislamiento de vibraciones
En las plataformas de perforación y en alta mar, todo se mueve. Un compresor atornillado directamente a una plataforma vibratoria se sacudirá. Los aisladores de vibraciones de muelle o goma son esenciales. En las plataformas flotantes, los aislantes deben soportar tanto las vibraciones como el movimiento de la plataforma.
Calidad del aire de admisión
El aire de admisión del compresor procede del medio ambiente. En un emplazamiento de perforación, ese aire está lleno de polvo, arena y, a veces, vapores de hidrocarburos. Un filtro de admisión de varias etapas (prefiltro ciclónico más filtro de cartucho de alta eficiencia) es estándar. En algunos casos, merece la pena canalizar la admisión a una zona más limpia.
Retos del mantenimiento en el sector del petróleo y el gas
Mantener un compresor en funcionamiento en un entorno de petróleo y gas es más difícil que en una fábrica.
Acceso remoto a servicios
Muchos emplazamientos están lejos de los centros de servicio. Almacenar piezas de repuesto in situ es una práctica habitual. Un kit de repuestos típico incluye:
- Filtros de aire y aceite
- Elementos separadores
- Correas (si son accionadas por correa)
- Sensores e interruptores
- Fusibles y contactores
Análisis del aceite
Los análisis periódicos de aceite detectan los problemas a tiempo. En los compresores lubricados con aceite, éste acumula partículas de desgaste, humedad y contaminantes. Un análisis de laboratorio muestra el desgaste de los rodamientos, la degradación de las juntas y si es necesario cambiar el aceite. Para compresores críticos, un muestreo mensual no es excesivo.
Mantenimiento del sistema de refrigeración
En climas cálidos, el sistema de refrigeración del compresor (radiador de aceite y postenfriador) trabaja duro. Las aletas y los tubos deben limpiarse con regularidad. Los refrigeradores sucios provocan altas temperaturas de descarga, lo que degrada la vida útil del aceite y puede causar paradas.
Errores comunes al seleccionar
Algunos errores aparecen repetidamente en las selecciones de compresores de petróleo y gas.
- Ignorar la clasificación de zona peligrosa. Un compresor estándar en una zona clasificada constituye una infracción de seguridad y un auténtico riesgo.
- Subestimar la temperatura ambiente. Un compresor para 100 °F no durará mucho en un lugar desértico a 120 °F.
- Especificar lubricado con aceite para aire respirable sin la filtración adecuada. El arrastre de aceite en el aire respirable es peligroso e ilegal.
- No hay monitorización remota. Cuando el compresor está a 80 km del mecánico más cercano, el diagnóstico a distancia es esencial.
- Un solo compresor sin respaldo. El día que falle será el día en que la producción no pueda parar.
Preguntas frecuentes
¿Qué tipo de compresor de aire es mejor para las aplicaciones de extracción de petróleo y gas (perforación, boca de pozo)?
Los compresores de tornillo rotativo lubricados por aceite con clasificación para zonas peligrosas son habituales. Son duraderos, soportan trabajos continuos y toleran condiciones duras. Para aire de instrumentación, pueden especificarse exentos de aceite.
¿Puede utilizarse un compresor industrial estándar en una zona peligrosa?
No. Los compresores estándar carecen de carcasas antideflagrantes y componentes eléctricos sellados. Utilizar uno en una zona clasificada infringe los códigos de seguridad y crea riesgo de explosión.
¿Con qué frecuencia debe revisarse un compresor de aire de petróleo y gas?
Comprobaciones visuales y análisis de aceite mensuales, cambios de filtro trimestrales (o en función de la caída de presión), inspección completa anual. Los centros remotos pueden ajustar los intervalos en función del tiempo de funcionamiento y los resultados de los análisis de aceite.
