Compresor de flúor

El flúor (F₂) es el elemento con la mayor capacidad oxidante conocida. Sus propiedades físicas y químicas son extremadamente activas, altamente tóxicas y corrosivas, lo que supone un gran desafío para el sellado, la compatibilidad de los materiales y la seguridad de los sistemas de compresores. Como materia prima industrial importante, el flúor se utiliza principalmente en la síntesis de fluoropolímeros, hexafluoruro de uranio, gases de grabado especializados y propelentes para cohetes. Su producción, almacenamiento y procesos de compresión deben llevarse a cabo bajo los procedimientos de seguridad más estrictos; cualquier fuga, por mínima que sea, o incompatibilidad de materiales, puede tener consecuencias catastróficas.

COMPRESOR DE DIAFRAGMA

COMPRESOR DE PISTÓN

Ventajas del compresor de diafragma de flúor

01

Garantía absoluta de estanqueidad y aislamiento de los medios:

El diafragma metálico forma una barrera de sellado estático absolutamente fiable, asegurando que el gas flúor, altamente tóxico y corrosivo, quede 100 % contenido dentro de los componentes en contacto con el fluido, impidiendo al mismo tiempo la entrada de impurezas externas. Esta estructura cumple plenamente con el criterio de seguridad más exigente de "cero fugas" para el manejo de gas flúor, lo que la hace especialmente adecuada para aplicaciones de alta pureza y situaciones donde no se tolera ninguna fuga.
02

Diseño estructural intrínsecamente seguro:

El compresor de diafragma no requiere un sello dinámico del vástago del pistón, lo que elimina el punto de fuga más importante en los compresores alternativos. Su estructura evita de forma natural el riesgo de fuga de gas fluorado causada por el desgaste del sello, ofreciendo a las empresas de ingeniería EPC y a los usuarios finales una opción de equipo de proceso básico con mayor seguridad inherente, lo que simplifica enormemente la complejidad del diseño de las instalaciones de seguridad.

Puntos clave de diseño para compresores de diafragma de flúor

01

Sistema de materiales ultrarresistentes a la corrosión:

Todas las piezas en contacto con flúor deben estar fabricadas con aleaciones especiales a base de níquel o acero inoxidable de alta calidad resistente al flúor. El uso de cobre, aleaciones de cobre y acero al carbono común está estrictamente prohibido. La documentación indica explícitamente que las aleaciones de cobre presentan un riesgo extremadamente alto al entrar en contacto con flúor, y que los aceros inoxidables austeníticos utilizados en un entorno con iones fluoruro deben ser de bajo contenido de carbono o estabilizados, con un control estricto de los procedimientos de soldadura para prevenir la corrosión bajo tensión.
02

Limpieza y tratamiento de superficies ultrarrígidos:

Antes del montaje, todo el sistema debe someterse a un tratamiento exhaustivo de desengrase, limpieza y pasivación para eliminar por completo la grasa, la humedad y las partículas metálicas. Este es un requisito indispensable para prevenir la oxidación violenta o las reacciones corrosivas entre el flúor y los residuos, garantizando así la estabilidad operativa a largo plazo.
03

Sistema de monitoreo de seguridad redundante multicapa:

Se debe instalar un dispositivo de alarma de rotura de diafragma de tres capas y un sistema de parada con enclavamiento automático. Si se rompe algún diafragma en funcionamiento, el sistema de monitorización activa instantáneamente una alarma y detiene el compresor, evitando que el flúor penetre en la cámara de aceite o que el aceite hidráulico contamine el gas. Simultáneamente, el sistema debe integrar la monitorización de presión y temperatura en múltiples puntos, así como conexiones completas de purga y ventilación de nitrógeno, garantizando el desplazamiento total del aire dentro del sistema antes del arranque.

Certificado

SELECCIÓN DE MODELOS

Maestro

Modelo G70Z/G95Z/G110Z/G130Z	Carrera del pistón 70 mm~130 mm	Fuerza máxima del pistón 10 kN~30 kN
Presión máxima de descarga 70 MPa	Rango de flujo 1~500Nm³/h	Potencia del motor 2,2 kW~30 kW
Velocidad del cigüeñal 420 rpm	Método de enfriamiento Refrigerado por agua/refrigerado por aire

Modelo G70V/G95V/G130V	Carrera del pistón 70 mm~130 mm	Fuerza máxima del pistón 10 kN~30 kN
Presión máxima de descarga 50 MPa	Rango de flujo 1~200 Nm³/h	Potencia del motor 2,2 kW~30 kW
Velocidad del cigüeñal 420 rpm	Método de enfriamiento Refrigerado por agua / Refrigerado por aire

Compresor de diafragma de flúor de alta pureza

Modelo G110L/G130L	Carrera del pistón 110 mm~130 mm	Fuerza máxima del pistón 20 kN~40 kN
Presión máxima de descarga 100 MPa	Rango de flujo 10~1000 Nm³/h	Potencia del motor 7,5 kW ~ 90 kW
Velocidad del cigüeñal 420 rpm	Método de enfriamiento Refrigerado por agua / Refrigerado por aire

Modelo G110D/G130D/G150D/ G180D/G182D/G210D	Carrera del pistón 110 mm~210 mm	Fuerza máxima del pistón 20 kN~160 kN
Presión máxima de descarga 100 MPa	Rango de flujo 30~2000 Nm³/h	Potencia del motor 22 kW~200 kW
Velocidad del cigüeñal 420 rpm	Método de enfriamiento Refrigerado por agua / Refrigerado por aire

GRAMO

Compresor de diafragma

CON

Carrera del pistón: 70 mm

Caudal (Nm³/h)

0,5

Presión de entrada (barg)

Presión de salida (barg)

No.	Modelo	agua de refrigeración	Fluir	Presión de entrada	Presión de salida	Dimensiones (largo × ancho × alto)	Peso	Potencia del motor
No.	Modelo	(L/h)	(Nm³/h)	(MPa)	(MPa)	(≈mm)	(≈kg)	(kW)
1	GZ-1/0.5-11	500	1	0,05	1.1	1100×700×1100	800	5.5
2	GZ-3/0.6-3	500	3	0,06	0,3	1200×800×1100	800	5.5
3	GZ-16/3	1000	16	Atmosférico	0,3	2200×1700×1800	2500	7.5
4	GV-1/10	500	1	Atmosférico	1	1200×900×1200	900	5.5
5	GV-40/(-0,15)-2	1000	40	-0,015	0,2	2200×1800×1700	2700	11
6	GV-100/7-25	3000	100	0,7	2.5	2030×1045×1700	3000	30
7	GL-60/0,05-4	4000	60	0,005	0,4	2400×1800×1600	3000	15
8	GL-400/20-50	3000	400	2	5	4000×2500×2200	4500	30
9	GL-40/100	3000	40	Atmosférico	10	3700×1750×2000	3800	30
10	GD-420/8-39	8000	420	0,8	3.9	3600×2500×1700	6000	75
11	GD-370/20-200	8000	370	2	20	3600×2200×1700	5000	75
12	GD-350/18-210	8000	350	1.8	21	3600×2200×1700	5000	75

Las dimensiones y el peso del equipo son solo de referencia, y el diseño final será el que prevalezca.

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ESTUDIO DE CASO

Rusia
ESTADOS UNIDOS
España
Kazajistán

Ventajas del compresor de pistón de flúor

01

Potencial para gestionar escenarios de caudales ultragrandes:

En ciertos escenarios teóricos específicos, cuando el volumen de gas fluorado a procesar supera con creces el límite superior de un compresor de diafragma, un compresor de pistón diseñado de forma específica y meticulosa puede servir como alternativa. Su rango de caudal unitario es más amplio, determinado por su estructura de cilindros paralelos.
02

Madurez técnica en el campo de la alta presión:

La estructura de pistón alternativo ha acumulado una profunda experiencia técnica en el logro de presiones de descarga ultra altas (por ejemplo, superiores a 70 MPa). Si el proceso requiere comprimir flúor a presiones extremadamente altas y se pueden resolver todos los problemas de seguridad, la estructura mecánica de un compresor de pistón podría servir como plataforma fundamental.

Puntos clave de diseño para compresores de pistón de flúor

01

Lubricación totalmente libre de aceite y materiales completamente resistentes a la corrosión:

El cilindro debe contar con un sistema de lubricación totalmente libre de aceite. Los aros del pistón y los anillos de retención deben estar fabricados con materiales compuestos especiales compatibles con el flúor. Todos los componentes en contacto con el flúor, incluyendo el cilindro, el pistón, las válvulas de gas, las placas de válvulas, los resortes y las tuberías, deben estar fabricados con aleación de Monel o aleaciones especiales a base de níquel. La documentación prohíbe estrictamente el uso de cobre, mercurio, plata y sus aleaciones.
02

Sellado ultrarresistente y control de fugas en el vástago del pistón:

Esta es la mayor dificultad del diseño. Debe adoptarse un sistema de empaquetadura multietapa, de tipo seco o de aislamiento, que cumpla estrictamente con normas como la API 618, y que cuente con amortiguación de nitrógeno, purga y un sistema hermético de recolección de gases de fuga. Cualquier fuga de flúor de la empaquetadura debe diluirse con nitrógeno y dirigirse a una unidad específica de destrucción o tratamiento de gases residuales; la descarga directa está estrictamente prohibida.
03

Sistemas de seguridad y monitorización de estado sobredimensionados:

Además de la protección convencional contra sobrepresión y sobretemperatura, se deben añadir sistemas de monitorización de la caída del vástago del pistón, monitorización en línea de la temperatura de la caja de empaquetadura y detectores de concentración de gas de proceso y de fugas. Las salidas de descarga de las válvulas de seguridad deben conectarse a un sistema de tratamiento cerrado. Antes del mantenimiento, se deben ejecutar procedimientos exhaustivos de purga y desplazamiento con nitrógeno, y los operarios deben estar equipados con el equipo de protección personal de más alto nivel.

Certificado

SELECCIÓN DE MODELOS

Tipo Z

Tipo V/W

Tipo M

Tipo D

Carrera del pistón 80 mm, 95 mm	Fuerza del pistón 10 kN～25 kN
Fuerza 7,5 kW-55 kW	Número de bancos de cilindros 1/2
Velocidad del cigüeñal 740 rpm, 980 rpm	Número de etapas de compresión 1/2/3/4
Modo de conducción Motor eléctrico, motor diésel, motor de gas natural

Carrera del pistón 92 mm, 95 mm, 105 mm, 120 mm	Fuerza del pistón 25 kN, 45 kN, 65 kN
Número de etapas de compresión 1/2/3/4	Número de bancos de cilindros 2/3/4
Velocidad del cigüeñal 740 rpm, 980 rpm	Fuerza 15 kW-220 kW
Modo de conducción Motor eléctrico, motor diésel, motor de gas natural

Carrera del pistón 92 mm ~ 315 mm	Fuerza del pistón 45 kN~660 kN
Número de etapas de compresión 1/2/3/4	Número de bancos de cilindros 4
Velocidad del cigüeñal 300 rpm ~ 980 rpm	Fuerza 160 kW-3000 kW
Modo de conducción Motor eléctrico, motor diésel, motor de gas natural

Compresor de pistón de flúor de alta presión

Carrera del pistón 92 mm ~ 315 mm	Fuerza del pistón 25 kN~200 kN
Número de etapas de compresión 1/2/3/4	Número de bancos de cilindros 2
Velocidad del cigüeñal 300 rpm ~ 980 rpm	Fuerza 30 kW - 1000 kW
Modo de conducción Motor eléctrico, motor diésel, motor de gas natural

CON

Tipo vertical

Sin aceite / F: Refrigerado por aire

0,15

Caudal volumétrico real (m³/min)

6.5

Presión de entrada (barg)

Presión de salida (barg)

N.º de serie	Modelo	Fluir	Presión de entrada	Presión de salida	Potencia del motor
N.º de serie	Modelo	(Nm³/h)	(Mpa)	(MPa)	(kW)
1	ZW-0.15/6.5-25	55	0,65	2.5	7.5
2	ZW-0.12/50-60	300	5	6	11
3	ZW-0,85/0,4-25	60	0,04	2.5	15
4	VW-2.1/10-20	1140	1	2	110
5	VW-2.6/5-25	800	0,5	2.5	135
6	VW-15/13	780	Cajero automático	1.3	132
7	D-11.8/8-12-35	6250	0,8 - 1,2	3.5	400
8	DW-9.9/30-52	16984	2.8-3	5.2	500
9	DW-27.9/4	1500	0,008-0,022	0,4	132
10	MW-15/3.5-28	3000	0,35	2.8	400
11	MW-10/3-45	1700	0,3	4.5	350
12	MW-130/1.5	6800	0	0,15	250