Ein starkes Schmiedestück. Lewa erhält Großauftrag aus Fernost - prozesstechnik online

Lewa erhält Großauftrag aus Fernost

Ein starkes Schmiedestück

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Die Triplex- und Quintuplex-Plungerpumpen nach API 674-Standard sind mit dem neuen, schadraum-reduzierten KMC-L-Pumpenkopf ausgestattet Bild: Lewa
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Für die Modernisierung einer Raffinerie wandte sich ein chinesisches Ölunternehmen Ende 2016 an die Lewa (Dalian) Sales Co., Ltd.. Der Großkonzern deckt die gesamte Wertschöpfungskette der Ölindustrie ab. Dazu zählt auch das thermische Cracken von Kohlenwasserstoffen. Bei dem Prozess werden Pumpen für die Hochdruckeinspritzung von Wasser benötigt. Zukünftig sollen nun insgesamt fünf Plungerpumpenskids von Lewa diese Aufgabe übernehmen.

Die Projektverantwortlichen entschieden sich dabei für drei Triplex- und zwei Quintuplex-Plungerpumpen nach API 674-Standard, die mit dem schadraumreduzierten KMC-L-Pumpenkopf ausgestattet sind. Dieser besteht aus einem einzigen Schmiedestück: Der Saugkanal ist somit integriert, wodurch die Dichtungsfläche und damit mögliche Leckagestellen reduziert werden konnten. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Saugseite auf den Gegendruck ausgelegt werden kann, wodurch auf ein Sicherheitsventil in der Saugleitung verzichtet werden kann. Mit diesem Design sind Drücke von bis zu 1075 bar realisierbar. Alle eingesetzten Pumpen wurden in Deutschland produziert und im chinesischen Werk zu einer Anlage komplettiert.

„Es war unser größter Auftrag im vierten Quartal von 2016: Ein chinesischer Großkonzern mit über 260 Mrd. US$ Umsatz bestellte insgesamt fünf API 674-Plungerpumpenskids“, bemerkt Harry Wang, Geschäftsleiter von Lewa Dalian. Diese kommen bei der Hochdruckeinspritzung von Wassern in einer Raffinerie zum Einsatz. Die drei Triplex- und zwei Quintuplex-Plungerpumpen besitzen eine Antriebsleistung von 260 kW und eine Fördermenge von 25 m3/h. Der Förderdruck liegt bei 160 beziehungsweise 183 bar.

Einfache Wartung

LEWA-Plungerpumpen zeichnen sich besonders durch das integrierte Getriebe aus, das eine kompakte Bauweise für minimalen Platzbedarf ermöglicht. Durch eine Doppelschrägverzahnung sind sowohl Kurbel- als auch Ritzelwelle praktisch axiallastfrei. Aufgrund der gleichmäßigen Kraftübertragung kann so ein geräuscharmer Betrieb sichergestellt und die Lebensdauer verlängert werden. Das Gehäuse des Triebwerkes ist geteilt, wodurch Wartung und Montage erleichtert werden. Viele weitere Vorteile bietet darüber hinaus das innovative Pumpenkopfdesign: Der Eintrittsdruckverlust der Pumpenköpfe ist sehr gering, weshalb lediglich ein geringer Vordruck benötigt wird und oftmals auf eine Vordruckpumpe verzichtet werden kann. Eine Leckagerückführung von der Packung auf die Saugseite sorgt für einen weitestgehend leckagefreien Betrieb. Wenn der Prozess es fordert, wird die Pumpe mit einer doppelten Abdichtung und der Installation eines Spül- oder Sperrsystems ausgestattet, damit werden im Betrieb Leckagen gänzlich vermieden.

Pumpenkopf aus einem Stück

Der Pumpenkopf wurde vor kurzem im Rahmen eines Standardisierungsprojekts umfassend überarbeitet. Nun sind die Technologien von vier bislang geführten Pumpenköpfen in einem Modell vereint. Der KMC-L, der in allen fünf Pumpen des Auftrags aus China zum Einsatz kommt, besteht aus nur einem einzigen Schmiedestück. Dadurch ist er nicht nur ausgesprochen robust, sondern verfügt auch über weniger Dichtungsflächen, was die Wartungszeiten reduziert und mögliche Leckagestellen einschränkt. Mit diesem Design sind nun Drücke bis zu 1075 bar problemlos möglich. Außerdem zeichnet sich der neue Pumpenkopf durch eine veränderte Werkstoffwahl aus, wodurch Fluide mit einer Temperatur von bis zu 200 °C gefördert werden können. Durch die Überarbeitung wurden die Schadräume im Arbeitsraum reduziert, womit die Effizienz der Pumpe gesteigert werden konnte. Um die Wartungszeiten zusätzlich zu vermindern, sind die Ventile vertikal angeordnet, was einen einfachen Ein- und Ausbau garantiert und die Demontage von angeschlossenen Rohrleitungen unnötig macht. Auch die Stopfbuchse benötigt keinerlei Wartungsarbeiten; das Nachspannen und Einstellen der Packung entfällt, da der Plungerdichtungssatz – genau wie die zusätzlichen Dichtungsringe – fest in der Stopfbuchse fixiert ist.

Vor Ort montiert

Die Montage der in Deutschland gefertigten Pumpen fand auf den kundenspezifischen Skids direkt in China statt: Die Maße der fertig montierten Skids betrugen etwa 4 x 2 x 1,5 m. Vor Auslieferung an den Kunden wurden die Anlagen vor Ort getestet um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten: Die Abnahme erfolgt stets gemäß den Prüfanforderungen der API 674. Diese Prüfanforderung umfassen einen mechanischen Probelauf bei Nennleistung mit einer Dauer von mindestens vier Stunden und ein Performance Test, bei dem unterschiedliche Drehzahlen und Drücke erprobt werden.

Ein weiterer Teil des Auftrages waren zwei Pulsationsstudien. Hier werden mittels 1D-CFD die zu erwartenden Druckpulsationen im Rohrleitungsnetzwerk simuliert und den Kriterien der API 674 gegenübergestellt. Bei Überschreitung der Kriterien werden in Zusammenarbeit mit dem Kunden weitere Einbauten wie Pulsationsdämpfer, Blenden etc. erörtert. Ziel ist es vor der Inbetriebnahme kritische Betriebszustände zu erkennen und Abhilfemaßnahmen einzuleiten.

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