Situation
Breiter Druckbereich, Pumpen mit verschiedenen Wellendurchmessern in mannloser Pumpstation
Einfach, aber unter Hochdruck doppelt sicher
Gleitringdichtung SHVI und Plan 66A für unbemannte Pumpstation einer Öl-Pipeline
Herausforderung
Einzeldichtung gewünscht, die so sicher wie eine Doppeldichtung mit Sperrdrucksystem ist
Lösung
Gleitringdichtung SHVI von EagleBurgmann mit optimiertem Plan 66A
Ein namhafter kanadischer Betreiber einer Öl-Pipeline beauftragte EagleBurgmann mit der Entwicklung einer Dichtungslösung für Rohölpumpen. Der Anspruch: Es musste eine Einzeldichtung sein, die genauso sicher wie eine Doppeldichtung mit Sperrdrucksystem ist. Außerdem sollte die Dichtungslösung nicht nur auf einen Pumpentyp ausgelegt sein, sondern in verschiedenen Pumpen einer Station verbaut werden.
Die Einsatzparameter waren weit gesteckt: Die Dichtung musste für einen Druckbereich von 2,5 bar (36 PSI) bis 99 bar (1.436 PSI) geeignet sein sowie für Wellendurchmesser von 115 mm bis 155 mm (4,53‘‘ bis 6,10‘‘). Da die Pumpstationen mannlos betrieben werden, sollte die Dichtung ohne zusätzliches Versorgungssystem auskommen. Dennoch darf zum Schutz von Umwelt und Personal keine Leckage aus dem Dichtungsgehäuse dringen, sollte die Dichtung unerwartet ausfallen.
Für diese Anforderungen kam die Baureihe SHV in Frage, die sich seit Jahren weltweit und tausendfach in Rohölpumpen und MOL-Pumpen (MOL: Main Oil Line) aller Art bewährt. Für den kanadischen Kunden entwickelte EagleBurgmann die Dichtungsvariante SHVI mit lose eingelegtem Gleitring speziell für den Hochdruckbereich. Der Gleitring ist so ausgelegt und gelagert, dass er mit dem Gegenring stets einen parallelen Dichtspalt bildet. Das Verformungsverhalten des Gleitrings wurde für den Einsatz in Rohölpumpen optimiert, damit die Dichtung auch bei sehr hohen Drücken, Gleitgeschwindigkeiten und Temperaturen sowie bei Druck- und Temperaturschwankungen zuverlässig arbeitet.
Für den Einsatz in den Pumpen des Pipeline-Betreibers wählte EagleBurgmann eine besondere Qualität des Werkstoffs Siliziumkarbid aus. Damit erhält der Gleitring sehr gute Notlaufeigenschaften und Toleranz bei partiellem Trockenlauf. Zusätzlich befinden sich äußerst präzise geschliffene Nuten in den Gleitflächen, die ein schnelles Abheben des Gleitrings auch im niedrigen Druckbereich ermöglichen und so zu einem stabilen Betrieb in einem breiten Druckbereich beitragen.
Für das Sicherheitskonzept bot sich der Plan 66A an, der seit Einführung der API 682 4. Edition zur Verfügung steht. Dementsprechend befinden sich im Dichtungsgehäuse zwei Drosseln und der Dichtungsraum ist mit einem Drucktransmitter verbunden.
EagleBurgmann hat den Plan optimiert und setzt eine spezielle innere, schwimmende Drossel ein. Diese hält im Notfall einem Produktdruck von 99 bar (1.440 PSI) stand. Der Drucktransmitter erkennt Druckveränderungen im Dichtungsraum und signalisiert Alarm, wenn bestimmte Werte überschritten werden. Parallel dazu wird die unter geringem Druck stehende angesammelte Leckage der Dichtung an ein zentrales Sammelsystem in der Pumpenstation abgeführt.
Die Dichtung SHVI und der optimierte Plan 66A wurden einzeln und gemeinsam dynamisch und statisch auf den Prüfständen von EagleBurgmann getestet. Das Ergebnis beeindruckte durch die konstante und zuverlässige Dichtleistung in allen Betriebszuständen und die sichere Funktion des Plans 66A im Störfall. Die geforderte Sicherheit des Systems war jederzeit geboten.
Die Umrüstung weiterer Pumpen des Pipeline-Betreibers ist vorgesehen. Das neue Konzept der Einzeldichtung SHVI mit dem optimierten Plan 66A ist wirtschaftlich, modular einsetzbar, zuverlässig im Betrieb und bietet die Sicherheit einer Doppeldichtung. Auch bei anderen Kunden bewährt sich dieser Dichtungstyp inzwischen seit mehreren tausend Betriebsstunden in MOL-Pumpen.
- Wellendurchmesser: d = 115 … 155 mm (4,53" … 6,10")
- Saugdruck: p = 2,5 … 99 bar (36 … 1.436 PSI)
- Auslassdruck: max. 138 bar (2.001 PSI)
- Temperatur: t = +10 °C … +70 °C (+50 °F … +158 °F)
- Drehgeschwindigkeit: n = 720 … 1.980 min-1
- Medium: Rohöl mit Anteilen an verdünntem Bitumen
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