Criterios para la selección de bombas en la industria petrolera según el API 685

Introducción

En la industria petrolera, las bombas desempeñan una función importante al facilitar el transporte de fluidos a lo largo de los procesos de extracción, la refinación y transporte. En este sentido, el estándar API 685 establece criterios fundamentales para la selección y funcionamiento de estas bombas, asegurando su eficiencia y seguridad. Cumplir con los estándares del API 685 es fundamental para mantener operaciones fluidas y seguras en todas las etapas de la industria petrolera¹.

La industria petrolera es un sector altamente complejo y exigente donde la eficiencia y la seguridad son fundamentales para el éxito operativo. La selección adecuada de estas bombas es significativo en el funcionamiento eficiente y confiable de las instalaciones.

A lo largo de este artículo, exploraremos la importancia de las bombas en la industria petrolera y la relevancia del estándar API 685 en la selección de estas bombas. Además, profundizaremos en los criterios establecidos por el API 685, analizando cómo estos criterios contribuyen a garantizar la eficiencia operativa, la seguridad y la confiabilidad en los sistemas de bombeo utilizados en la industria petrolera.

Importancia de las bombas en la industria petrolera

Estos equipos desempeñan una función de determinante en la industria de refinación en numerosos procesos que abarcan desde la extracción del petróleo crudo hasta su refinación y distribución. Son responsables de transportar fluidos a través de largas distancias y a diferentes alturas, facilitando así el flujo continuo de petróleo y productos derivados a lo largo de la cadena de suministro.

En el proceso de extracción, las bombas son esenciales para impulsar el petróleo desde los pozos de producción hasta la superficie. Una vez extraído, el petróleo crudo debe ser transportado a través de oleoductos o camiones cisterna hacia las refinerías. Aquí, las bombas son necesarias para mover el petróleo a través de los diversos procesos de refinación, que incluyen la separación, el craqueo y la destilación, entre otros.

Además, en la fase de refinación, las bombas son utilizadas para manejar una amplia gama de productos químicos y subproductos del petróleo, como gasolina, diésel, queroseno, aceites lubricantes y productos petroquímicos. Garantizan que los productos refinados sean transportados de manera eficiente a los tanques de almacenamiento o a los medios de transporte para su distribución a nivel nacional e internacional.

La selección adecuada de estas bombas es significativo en el funcionamiento eficiente y confiable de las instalaciones. El Instituto Americano de Petrolero (API) desarrolló el estándar API 685 con el objetivo de proporcionar directrices claras y consistentes que ayuden a los profesionales del sector a tomar decisiones informadas sobre qué tipo de bomba utilizar en cada aplicación.

Norma API 685 en la industria petrolera

El API 685, desarrollado por el American Petroleum Institute (API), es un estándar ampliamente reconocido en la industria petrolera que establece directrices y criterios para la selección, diseño, fabricación, prueba, instalación, operación y mantenimiento de bombas centrífugas de proceso para aplicaciones críticas en la industria de petróleo, gas y petroquímica. Este estándar es fundamental para garantizar el rendimiento óptimo, la seguridad y la confiabilidad de las bombas utilizadas en operaciones petroleras clave, como la producción, refinación y transporte.

API 685 establece los requisitos mínimos para bombas centrífugas sin sello fabricadas para servicios pesados ​​de la industria petroquímica y del gas. Este estandar es muy similar a API 610, solo que es el equivalente de una bomba sin sello. Esta norma solo se puede aplicar a dos clasificaciones diferentes de bombas en voladizo: bombas de accionamiento magnético y bombas de motor encapsulado. Esta áltima se considera el estándar de la industria petrolera para bombas sin sello y lo ha sido durante muchos años.  

Historia y evolución del estándar API 685

El estándar API 685 tiene sus raíces en los esfuerzos de la industria petrolera por estandarizar y mejorar la eficiencia de las bombas utilizadas en aplicaciones críticas. A lo largo de los años, ha experimentado varias revisiones y actualizaciones para adaptarse a los avances tecnológicos y las necesidades cambiantes de la industria. Su evolución ha sido impulsada por la búsqueda constante de estándares más rigurosos que garanticen la seguridad y la eficiencia en las operaciones petroleras. Ejemplos de su impacto positivo incluyen la mejora en la confiabilidad de las bombas, la reducción de costos operativos y la prevención de incidentes en instalaciones petroleras clave.

Proceso de actualización de estándares API 685

La tercera edición del estándar “Bombas centrífugas sin sello para servicios de procesos de la industria del petróleo, petroquímica y gas” del Instituto Americano del Petróleo (API) fue publicada en julio de 2022. Destacan cuatro áreas de particular interés abordadas en la actualización del estándar API 685:

• Introducción ampliada: Responde a las preguntas planteadas por la comunidad del petróleo y el gas sobre el uso habitual de las bombas API sin sello, ofreciendo una visión más detallada de su aplicación en la industria.
• Información detallada en las hojas de datos: Se ha ampliado la información requerida para completar correctamente las hojas de datos API 685, asegurando que tanto el comprador como los fabricantes de bombas aborden con precisión todos los parámetros para la selección adecuada y el alcance del suministro de bombas sin sello.
• Nuevo anexo informativo: Se introduce un nuevo anexo informativo para abordar las bombas multietapa en voladizo sin sello, ampliando así el alcance del estándar para cubrir este tipo de configuraciones.
• Es importante resaltar que el estándar API 685 actualizado incluye requisitos para bombas en voladizo tanto horizontales como verticales de una sola etapa. Estas bombas se instalan típicamente en entornos clasificados donde existe la posibilidad de presencia de vapores peligrosos o explosivos.

El proceso de revisión implica que el equipo de trabajo considere la relación entre los párrafos estándar dentro del documento de estándares API (aplicables a todos los equipos) y los párrafos específicos del documento API 685. Esto garantiza cierta coherencia entre todos los equipos rotativos. Es importante tomar las siguientes decisiones:

1. Modificar el estándar API 685 para que se alinee con ciertos párrafos del estándar API.
2. Adaptar los párrafos estándar para que se ajusten mejor al estándar que está siendo revisado.
3. Justificar la inaplicabilidad de un párrafo estándar al equipo al que se destina la norma y proceder a eliminarlo.

Este proceso asegura que las normas API estén actualizadas y sean pertinentes para las condiciones y tecnologías actuales, manteniendo altos estándares.

Bombas centrífugas API 685 sin sello

Las bombas API son una clase especializada de bombas diseñadas para cumplir con los estrictos estándares establecidos por el American Petroleum Institute (API) en su estándar 685. Estas bombas están diseñadas para aplicaciones críticas en la industria petrolera y petroquímica, donde la seguridad, la fiabilidad y el rendimiento son de suma importancia.

Representan la mejor tecnología disponible para uso en refinerías y aplicaciones petroquímicas industriales, y han sido diseñadas para su uso en la industria de procesos de hidrocarburos, representan una solución económica, totalmente segura y están especialmente indicadas para trabajar con los siguientes medios: Gases licuados del petróleo (LPG): propano, butano, cloro, amoniaco, fosgeno, Hidrocarburos: olefinas (Etileno, propileno, etc.), parafinas, aromáticos, etc.

El diseño de las bombas API 685, permite eliminar la utilización de sellos mecánicos, de rodamientos, de manchón de acople, de ventilación por aire. El resultado es una bomba segura, simple, silenciosa, compacta, y con un tiempo medio entre fallas de 10-15 años. A continuación se presentan algunos aspectos clave sobre estas bombas:

• Diseño hermético: La característica distintiva de las bombas herméticas es su diseño completamente hermético. Esto significa que el fluido bombeado está completamente encapsulado dentro de la bomba, sin ningún punto de fuga hacia el exterior. Este diseño hermético garantiza la seguridad del proceso y reduce el riesgo de fugas y derrames.

• Cumplimiento con el Estándar API 685: Están diseñadas y fabricadas de acuerdo con los rigurosos requisitos del estándar API 685; el cual, establece los criterios específicos para el diseño, la construcción, la operación y el mantenimiento de las bombas centrífugas de alta presión para servicios de hidrocarburos, asegurando así un rendimiento confiable y seguro en entornos críticos.

• Aplicaciones en la Industria petrolera y petroquímica: Generalmente, se utilizan en una amplia gama de aplicaciones en la industria petrolera y petroquímica, incluyendo la transferencia de productos químicos corrosivos, la manipulación de fluidos inflamables y la circulación de líquidos de proceso en refinerías y plantas químicas.

• Construcción robusta y duradera: Están construidas con materiales de alta calidad y resistentes a la corrosión para garantizar una larga vida útil y un rendimiento confiable en entornos agresivos. Además, su diseño hermético elimina la necesidad de sellos mecánicos, reduciendo así la posibilidad de fallas y fugas.

• Opciones personalizadas: Son diseñadas para adaptarse a las necesidades específicas de cada aplicación. Esto incluye una variedad de tamaños, materiales de construcción y configuraciones de motor para satisfacer los requisitos de rendimiento y las condiciones de servicio únicas de cada cliente.

Con el fin de ampliar información sobre las nuevas tecnologías de bombas centrífugas de motor encapsulados, se presenta el siguiente video cortesía de: HERMETIC-Pumpen GmbH.

Criterios de selección de bombas según el API 685

A continuación se presentan los criterios más importantes para la selección de bombas centrífugas:

Condiciones de servicio

Las condiciones de servicio establecidas por el API 685 son fundamentales para asegurar el rendimiento óptimo de las bombas en la industria petrolera. Esto incluye parámetros como temperatura, presión y el tipo de fluido que la bomba manejará. Por ejemplo, las bombas centrífugas utilizadas en aplicaciones de alta temperatura necesitarán materiales y diseños especiales para resistir condiciones extremas sin comprometer su eficiencia.

Diseño y construcción

El estándar API 685 establece requisitos estrictos de diseño y construcción para garantizar la seguridad y eficiencia de las bombas en aplicaciones críticas. Esto implica consideraciones como la resistencia estructural, la alineación precisa de los componentes, la estanqueidad y la capacidad de respuesta a condiciones variables de funcionamiento. Un diseño robusto y una construcción de alta calidad son esenciales para evitar fallos prematuros y garantizar la fiabilidad a largo plazo de las bombas.

Materiales de construcción

Los materiales utilizados en la fabricación de las bombas son críticos para su rendimiento y durabilidad. El API 685 especifica materiales recomendados con énfasis en la resistencia a la corrosión y la abrasión, especialmente en entornos agresivos de la industria petrolera. Se prefieren materiales como el acero inoxidable, el bronce y ciertas aleaciones resistentes a la corrosión para garantizar una vida útil prolongada y un mantenimiento reducido.

Fiabilidad y mantenimiento

La fiabilidad operativa y el mantenimiento adecuado son aspectos clave que aborda el API 685. El estándar establece estándares de fiabilidad que las bombas deben cumplir, así como programas de mantenimiento recomendados para prolongar su vida útil. Esto puede incluir inspecciones regulares, lubricación adecuada, monitoreo de vibraciones y reparaciones preventivas para prevenir fallos y maximizar la disponibilidad operativa de las bombas.

Documentación y pruebas

El API 685 también enfatiza la importancia de la documentación completa y las pruebas exhaustivas durante el proceso de selección y compra de bombas. Esto incluye la documentación detallada de especificaciones técnicas, manuales de operación y mantenimiento, así como pruebas de rendimiento y certificaciones de calidad. Las pruebas rigurosas aseguran que las bombas cumplan con los estándares de calidad exigidos y que estén preparadas para enfrentar las condiciones operativas exigentes en la industria petrolera.

Conclusiones

Las bombas desempeñan un papel fundamental en la economía global al garantizar un suministro constante y confiable de productos petroleros. La eficiencia y confiabilidad de estas bombas son importantes para mantener el flujo continuo de petróleo y sus derivados, lo que a su vez contribuye al funcionamiento eficiente de la industria petrolera y al abastecimiento de energía en todo el mundo.

La importancia de las bombas en la industria petrolera es fundamental para su operación y para satisfacer la demanda global de energía.

Referencias

1. API Standard 685 3rd Ed., “Sealless Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical, and Gas Industry Process Service,” API, July 2022.
2. HERMETIC bombas herméticas API 685.