Zahroof StraightFlo-Ventile optimieren Leistung und Zuverlässigkeit

Jul 29, 2023

Von KHL-Mitarbeitern, 18. Juli 2023

Zahroof Valves (ZVI) ist immer auf der Suche nach neuen und unkonventionellen Wegen, um alte Probleme zu lösen. Das 2010 in Houston gegründete Unternehmen hat ein innovatives Kolbenkompressorventil entwickelt, das eine spezielle austauschbare Patrone verwendet, die branchenführende Effizienz und Zuverlässigkeit bietet. ZVI StraightFlo-Ventile sind ein direkter Ersatz für herkömmliche OEM-Ventile.

Bei herkömmlichen Kompressorventilen sind die Dichtungselemente typischerweise federbetätigte Polymerplatten, konzentrische Ringe oder Teller, bei denen das durch die Einlassventilöffnungen strömende Gas direkt auf das Dichtungselement auftrifft und dann mehrmals umgelenkt wird, bevor es aus den Auslassventilöffnungen austreten kann. Diese Strömungsumlenkung erzeugt einen gewundenen Weg für das Gas, was zu einem erheblichen Druckabfall am Ventil führt. Im Gegensatz dazu öffnet das durch das Zahroof StraightFlo-Ventil strömende Gas metallische Zungen und das Gas strömt direkt durch einen ungehinderten Strömungsbereich, was zu einem geringeren Druckabfall und letztlich zu einer verbesserten Ventileffizienz führt.

Der Gründer und Präsident des Unternehmens, Zahroof Mohamed, gründete das Unternehmen im Jahr 2010 mit ersten Prototypen von Kompressorventilkonstruktionen, bevor es auf den Markt für Kolbengaskompressoren expandierte.

Im Jahr 2014 wurde das StraightFlo-Ventil des Unternehmens für Hochgeschwindigkeitskompressoren kommerziell erhältlich und richtete sich zunächst gegen schädliche Akteure in schmutzigen und feuchten Gasen.

Heute werden die Kompressorventile des Unternehmens in der Öl- und Gasindustrie in einer Vielzahl von Anwendungen mit sauberen, schmutzigen und korrosiven Gasen eingesetzt. Im Upstream-Bereich der Öl- und Gasindustrie werden ZVI-Ventile beim Sammeln von Gas, beim Gaslift und bei der CO2-Injektion zur verbesserten Ölförderung sowie bei Kompressionsanwendungen für Offshore-Bohrinseln eingesetzt. Im Mittelstrom sind ZVI-Ventile in Erdgasaufbereitungsanlagen, Pipelines und Speicheranlagen zu finden. Zu den nachgelagerten Anwendungen gehören Ölraffinerien und Chemieanlagen, hauptsächlich mit Wasserstoff, aber auch mit Stickstoff-, Ethylen-, Propan- und Butan-Mischgasen. Neben Kolbenkompressorventilen hat das Unternehmen auch Produkte für Spülventile entwickelt, die in Zweitaktmotoren eingesetzt werden. ZVI ist hauptsächlich in Nordamerika tätig, der Kundenstamm des Unternehmens erstreckt sich jedoch auf fünf weitere Kontinente rund um die Welt.

Das einzigartige Design des StraightFlo-Ventils mit geradem Durchfluss eignet sich sehr gut für Anwendungen mit korrosiven und/oder schmutzigen Gasen. Das Ventil neigt dazu, sich selbst zu reinigen, da der Fluss Verunreinigungen durch die StraightFlo™-Ventile transportiert, im Gegensatz zu herkömmlichen Ventilen, bei denen der Gasfluss direkt auf die Dichtungselemente trifft, was häufig zu Ventilversagen und Schmutzansammlungen in den Bereichen mit niedriger Geschwindigkeit führt die Strömungskanäle.

„Zahroof-Ventile haben eine Erfolgsgeschichte und einen guten Ruf für hervorragende Zuverlässigkeit und gute Leistung in schwierigen Anwendungen.“ sagte Brian Bertelsen, Senior VP für Vertrieb und Chief Commercial Officer. „Sie sind als ‚Bad-Actor-Mörder‘ bekannt.“

Bertelsen trat dem Unternehmen im November 2022 bei und verantwortet alle Aspekte des globalen Vertriebs und Marketings.

„Wir arbeiten mit unseren Endkunden zusammen, um sicherzustellen, dass jede Anwendung gründlich überprüft wird, um die Gaszusammensetzung und die Bandbreite der Betriebsbedingungen zu verstehen“, sagte Bertelsen. „Dann werden die Ventilmodule speziell entwickelt, um Zuverlässigkeit und Effizienz zu optimieren.“

Aus gestalterischer Sicht besteht einer der innovativsten Aspekte des StraightFlo-Ventils darin, dass alle Dichtungselemente in austauschbaren Modulen enthalten sind. Daher gibt es bei den ZVI-Ventilgehäusen aus Metall keinen Verschleiß, ein bahnbrechender Unterschied im Vergleich zu herkömmlichen Kompressorventilen, bei denen der Ventilsitz und der Ventilschutz einem Verschleiß unterliegen und bei Ventilreparaturen bearbeitet werden müssen. Mit dieser Differenzierung bietet ZVI die branchenweit beste 10-Jahres-Garantie auf seine Ventilgehäuse. Da die Module außerdem in der Größe standardisiert sind, kann das gleiche Modul in verschiedenen Ventilgrößen verwendet werden, wobei größere Ventile mehr Module aufnehmen können.

Mit austauschbaren Modulen müssen Endbenutzer nicht mehr dem herkömmlichen Ansatz folgen, komplette Sätze Ersatzventilbaugruppen vorrätig zu halten, um den Kompressor in Betrieb zu halten, während der verschlissene Ventilsatz zur Reparatur in eine Maschinenwerkstatt geschickt wird.

„Mit ZVI-Ventilen können die Module einfach vor Ort ausgetauscht werden – in kurzer Zeit, ohne Bearbeitung oder Fachkräfte“, sagte Bertelsen. „Und durch die Standardisierung der Module kann eine Modul-Teilenummer in vielen Kompressoren verwendet werden. Der Kapitalaufwand für die Ersatzteilbevorratung kann im Vergleich zur Bevorratung kompletter Ersatzventilsätze und Reparatursätze drastisch reduziert werden.“

„Alles in allem – mit erhöhter Zuverlässigkeit, verbesserter Kompressorventileffizienz und der entsprechenden Reduzierung des Stromverbrauchs sowie reduzierten Reparatur- und Lagerhaltungskosten – ist der Gesamtlebenszykluswert von ZVI-Ventilen für Endbenutzer äußerst überzeugend.“ sagte Bertelsen.

Die Branche hat sich in den letzten 12 Monaten verändert – und einige dieser Veränderungen kommen dem ZVI zugute. Die Industrie hat eindeutig einen größeren Schwerpunkt auf die Erdgasproduktion für LNG-Exporte gelegt. Bei vielen Erdgaspipelines bestehen jedoch Kapazitätsbeschränkungen.

„In vielen Fällen können unsere Ventile mehr Gas bewegen, wenn der Kompressor über die Kapazität für zusätzlichen Durchsatz verfügt. ZVI-Ventile benötigen weniger spezifische PS, d. h. die pro Durchflusseinheit erforderliche Leistung. Dadurch kann der Betreiber den Durchsatz steigern“, sagte Bertelsen. „Es geht wirklich um die Effizienz des Ventils. Wenn der Kompressor über Kapazität verfügt, können Sie diese erhöhte Effizienz in einen höheren Durchfluss umwandeln, indem Sie eine möglicherweise offene Freiraumtasche schließen.“

Darüber hinaus hat der ZVI festgestellt, dass sich die Betreiber mehr denn je Sorgen um Emissionen machen. Diese Sorge ist eine Reaktion auf den Druck von Regulierungsbehörden, Verbrauchern und Umweltschützern, die die Erdgasindustrie einer beispiellosen Prüfung unterziehen.

Um ein Beispiel zu nennen: Der Environmental Defense Fund wird in den kommenden Monaten einen Satelliten mit niedriger Umlaufbahn in Betrieb nehmen, der ausschließlich zur Überwachung von Methanemissionen konzipiert ist. Seine Daten werden der Öffentlichkeit in Echtzeit zur Verfügung stehen.

Darüber hinaus befindet sich die internationale Raumstation in einer niedrigen Umlaufbahn über der Erde und verfügt über eine Kamera, mit der sich die Quelle von Methanlecks genau lokalisieren lässt. Es gibt auch Drohnen und stationäre Überwachungsstationen, die von Dritten betrieben werden und die Methanemissionen gezielt erfassen und diese Daten öffentlich zugänglich machen können.

„Es gibt keinen Ort, an dem man fliehen oder sich verstecken kann“, sagte Jim Ilaria, CEO von Zahroof. „Betreiber drohen Konsequenzen, wenn sie große Emissionen unkontrolliert zulassen.“

Aufgrund dieser wachsenden Bedenken und zusätzlicher Prüfung ist Ilaria davon überzeugt, dass die Welt für Erdgasbetreiber bald eine andere sein wird.

„Bundesregulierungsbehörden schränken Methanemissionen in der Gaskompressionsindustrie ein, wie die Änderungen der New Source Performance Standards (NSPS) durch die EPA und die Monetarisierung von Kohlenstoffemissionen mit dem im Jahr 2022 verabschiedeten Inflation Reduction Act zeigen“, sagte er.

Viele Betreiber haben bereits das Ziel angekündigt, bis zu einem bestimmten Datum freiwillig Netto-Null-Emittenten zu werden, und sie haben ihre Lieferanten ermutigt, sich dieser Verpflichtung anzuschließen. In Zukunft werden viele dieser Verpflichtungen weitgehend verpflichtend sein und sich auf die gesamte Branche auswirken.

„Wir bewegen uns in eine neue Weltordnung, in der die Dinge nicht freiwillig sein werden“, sagte Ilaria.

Darüber hinaus sagte Ilaria, dass Betreiber keine Emissionen in die Atmosphäre ablassen können, wenn sie ein Betriebsproblem haben oder eine ihrer Kompressorstationen warten müssen. Diese Emissionen werden angesichts der strengeren Vorschriften in Zukunft deutlich teurer sein.

Um in dieser neuen Welt zu überleben und zu gedeihen, müssen Betreiber bahnbrechende Technologien wie das StraightFlo-Kompressorventildesign von ZVI einführen.