En los sistemas de transporte de gas natural, el gas suele circular a presiones elevadas (40–70 bar) para optimizar la transmisión a larga distancia. Sin embargo, en redes urbanas, instalaciones industriales y consumidores finales, es necesario reducir esta presión a niveles mucho más bajos, generalmente entre 1 y 20 bar.
Esta transición se realiza en las estaciones de reducción de presión (PRS – Pressure Reduction Stations), donde las válvulas desempeñan un papel absolutamente crítico. No solo permiten reducir la presión de forma controlada, sino que también garantizan la seguridad del sistema, la estabilidad operativa y la continuidad del suministro.
Este artículo analiza en profundidad los tipos de válvulas utilizadas en estaciones PRS, sus características técnicas, criterios de selección y mejores prácticas de ingeniería.
TIPOS CLAVE DE VÁLVULAS EN ESTACIONES PRS
Válvulas Reguladoras de Presión (PRV)
Las válvulas reductoras de presión son el componente principal de cualquier estación PRS. Su función es reducir la presión de entrada a un valor constante y seguro en la salida.
Características técnicas:
- Control preciso de presión aguas abajo
- Diseño anti-cavitación y reducción de ruido
- Compatibilidad con sistemas de automatización
- Alta estabilidad ante variaciones de caudal
Normativas: EN 334, ISO 23555
Insight de ingeniería: La estabilidad del control depende del diseño interno del trim y del tipo de característica de flujo (lineal, igual porcentaje).
Válvulas By-Pass
Las válvulas de by-pass proporcionan redundancia operativa para mantenimiento o fallos del regulador principal.
Configuración típica:
- Sistema doble regulador + línea by-pass
- Operación continua sin interrupciones
Aplicación: Estaciones urbanas donde la continuidad del suministro es crítica.
Válvulas de Purga
Permiten despresurizar o vaciar secciones del sistema de forma segura.
- Aislamiento para mantenimiento
- Eliminación de gas residual
- Seguridad operativa
Válvulas de Seguridad y Alivio
Protegen el sistema frente a sobrepresiones liberando gas automáticamente.
Son el último nivel de protección del sistema.
Válvulas de Control
Permiten ajuste dinámico de caudal, presión y temperatura.
- Integración con SCADA y PLC
- Control en tiempo real
- Alta precisión en demanda variable
Aplicación: City gate stations y sistemas industriales.
CRITERIOS TÉCNICOS DE SELECCIÓN
Rango de Caudal
Las válvulas deben operar en todo el rango de consumo, no solo en el punto nominal.
- Mínimo: 2,000 Sm³/h
- Máximo: 7,000 Sm³/h
Caída de Presión (ΔP)
ΔP = Pin – Pout
Variaciones bruscas pueden causar cavitación, ruido e inestabilidad.
Características de Control
- Lineal
- Igual porcentaje
- Apertura rápida
Cavitación y Ruido
Problemas típicos:
- Daño en trim
- Vibración
- Ruido excesivo
Soluciones: válvulas multietapa y silenciadores.
Tipo de Actuador
- Neumático: rápido y fiable
- Eléctrico: integración SCADA
- Hidráulico: alto par
NORMATIVAS
- EN 334
- ISO 23555
- PED
- ASME
PLICACIONES REALES
Estambul: reducción de 70 bar a 19 bar en redes urbanas.
Alemania: sistemas redundantes con by-pass.
Japón: soluciones multietapa para reducción de ruido.
CONCLUSIÓN
Las válvulas en estaciones PRS son críticas para seguridad y estabilidad del sistema. La selección correcta depende de caudal, presión, cavitación y automatización.
Un diseño adecuado con SCADA y redundancia garantiza eficiencia y continuidad del suministro de gas natural.