Hochdruckdichtungen für ESPO-Projekt

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Hohe Belastungen erfordern speziell konstruierte Dichtungen

Den hohen Anforderungen und Belastungen, denen Pipelinepumpen und den in ihnen verbauten Dichtungen ausgesetzt sind, genügen standardisierte Gleitringdichtungen nicht. Deshalb kommen in diesem Bereich ausschließlich „engineered“ Dichtungen zum Einsatz, die in enger Zusammenarbeit mit dem Planer, Pumpenhersteller und Anlagenbetreiber für den speziellen Einsatzfall konstruiert werden.

2006 erhielt EagleBurgmann die erste Projektanfrage zu ESPO-1 von einigen namhaften international tätigen Pumpenherstellern. Die Anwendung stellte sehr hohe Anforderungen an das Dichtungskonzept und die eingesetzten Hochdruckdichtungen, die durch Berechnungsergebnisse und Testläufe auf den Einsatzfall optimiert werden mussten. Eine Besonderheit in dieser Anwendung ist, dass aus wirtschaftlichen Gründen und der Verfügbarkeit Wasser statt Öl als Sperrflüssigkeit verwendet wird. Die Betriebsbedingungen: Abzudichtender Produktdruck 10-78 bar (diese Druckunterschiede ergeben sich aus der Reihenschaltung der 4 Pumpen / Station), Sperrdruck ist bei allen Pumpen auf 90 bar eingestellt, Produkttemperatur von -15°C bis +60 °C, Drehzahl in Abhängigkeit vom Pumpenhersteller 1.500 rpm oder 3.000 rpm.

Dichtungs-Know-how macht optimiertes Dichtungskonzept möglich

Für diesen Einsatzfall wurde die EagleBurgmann doppeltwirkende Gleitringdichtung des Typs SH vorgesehen und auf diese Betriebsbedingungen eingestellt. Grundsätzlich hat sich diese Dichtung bei der Förderung von Medien mit korrosiven wie abrasiven Bestandteilen bewährt. Im Betriebszustand werden die Gleitflächen durch Druck- und Temperatureinflüsse verformt. Art und Größenordnung der mechanischen und thermischen Verwerfung sowie deren Überlagerung sind abhängig von der konstruktiven Gestaltung und den eingesetzten Gleitwerkstoffen.

Über eine FEA (Finite Elemente Analyse)-Berechnung wurde unter Berücksichtigung der wechselnden Drücke, Temperaturen und Drehzahlen im Betrieb die optimale Geometrie für Gleit- und Gegenring ermittelt. Zusätzlich wurden zum besseren Laufverhalten der Dichtungen Schmiernuten in der Gleitfläche im rotierenden Gegenring vorgesehen.

Das gezielte Aufeinanderabstimmen ergibt ein Optimum an geringer Leckage, Reibleistung und somit geringem Gleitflächenverschleiß. Umfangreiche dynamische und statische Probeläufe folgten. In den Tests wurde das Laufverhalten der Dichtungen bei wechselnden Betriebsbedingungen weiter optimiert. Die Reibleistung und Leckagemengen unterschritten die Vorgaben des Kunden deutlich. 2007 wurden für dieses Projekt 24 einfachwirkende Hochdruckdichtungen für Boosterpumpen, 60 doppeltwirkende Hochdruckdichtungen für Hauptpipelinepumpen und 24 Sperrsysteme nach API-Plan 53B mit Wärmetauschern geliefert. Die Qualität und Robustheit hat sich auch in diesem schwierigen Einsatzfall bewährt. Denn seit zwei Jahren laufen die eingesetzten Dichtungen einwandfrei. EagleBurgmann hat sich damit beim Betreiber qualifiziert. (qui)

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