Standzeit verlängert

Dipl.-Wirtschaftsing. Adolf Wilhelm

Die weiteren Bedingungen von Dichtungen in REA-Pumpen sind üblicherweise Wellendurchmesser bis 250 mm, Drücke 10 bar, Mediumstemperaturen 70 °C und eine Gleitgeschwindigkeit von vg 10 m/s. Die unter diesen Anforderungen erprobten und eingesetzten einfachwirkenden, produktgeschmierten Gleitringdichtungen der Bauart HR in Cartridge-Ausführung weisen folgende Merkmale auf:

• Direkte Anordnung an der Laufradnabe, am möglichst großen und offen gestalteten Pumpenseitenraum für einen kontinuierlichen Austausch des Fördermediums,

• stationärer, befederter Gleitring aus Siliziumkarbid mit großer Axialbeweglichkeit (Abb., Pos. 1),

• rotierender Gegenring aus SiC mit aufgeschrumpfter Bandage (Abb., Pos. 2),

• Federräume durch eine GFK-Schutzhülse (Abb., Pos. 3).

Die Gleitringdichtungen der Bauart HR besitzen außerdem ein atmosphärenseitig offenes Gehäuse mit großem Spalt zwischen Wellenhülse und Gleitring für einen ungehinderten Austritt der Leckage nach außen.

Mit den beschriebenen Merkmalen ausgeführt, hat der Dichtungsanbieter heute ca. 3000 Gleitringdichtungen im REA-Einsatz. In diesem Zeitraum haben sich zeitweise Störgrößen ergeben, die die Dichtungsstandzeiten beeinflußten, wie beispielsweise:

• anlagen- oder komponentenbedingte Luftanreicherungen im Dichtungsraum und dadurch auftretende Mangelschmierung führen zu Trockenlauf der Gleitflächen.

• Erosion an Pumpen- und Dichtungsteilen, teilweise inklusive des dynamischen O-Ringes als Folge von Strömungen im Bereich des Pumpenlaufrades.

• Schlechtes Nachsetzen des befederten Gleitringes, bedingt durch blockierte Federn aufgrund von Leckageablagerungen oder gefüllte Spalte zwischen Wellenschutzhülse und Gleitring.

Diese Erfahrungen und die allgemeine Entwicklung brachten immer wieder Maßnahmen zur Verbesserung des Betriebsverhaltens und zur Standzeitverlängerung der Dichtungen sowie Pumpen. Zum Beispiel die keramikgerechte Drehmomenteinleitung in den rotierenden Gegenring über doppelte O-Ring-Lagerung mit zusätzlichen, gerundeten Kunststoffstiften zur Verdrehsicherung (Abb., Pos. 5). Sie hat sich ebenso bewährt wie die aufgeschrumpfte Bandage des Gegenrings. Sollte es im Störfall zu einem Bruch kommen, verhindert die Bandage, daß Siliziumkarbidteile durch die Anlage wandern und Schäden in den Rohrleitungen oder Pumpen verursachen. Um Spannungsrißkorrosion bei hohen Chloridgehalten vorzubeugen, wird sie standardmäßig in Hastelloy C4 ausgeführt.

Alle Maßnahmen zur Optimierung der Gleitringdichtung müssen Strömungsbedingungen im Laufradrückenraum der Pumpe miteinbeziehen, um zum Beispiel Wirbelbildungen zu vermeiden, die zu erhöhtem Erosionsverschleiß an Pumpen- und relevanten Dichtungsteilen führen.

Der konische, sich zum Laufrad hin öffnende Dichtungsraum hat sich hierbei bestens bewährt. Diese Form ermöglicht zudem einen optimalen Mediumsaustausch an der Dichtung zu deren Kühlung und Schmierung. Wichtig für den sicheren Betrieb ist ebenso die Entlüftung des Laufradrücken- bzw. Dichtungsraumes. Axiale Entlüftungsbohrungen im Pumpenlaufrad unterhalb des Gleitflächendurchmessers brachten hierfür sehr gute Ergebnisse.

Das Nachsetzen des stationären, befederten Gleitringes ist ein entscheidendes Kriterium und muß sichergestellt sein. Dazu sind generell unvermeidliche Spalten in der Dichtung größtmöglich bemessen und das Dichtungsgehäuse weit geöffnet, damit Leckagen ungehindert nach außen abfließen können. Die GFK-Schutzhülse verhindert wirkungsvoll das Eindringen von Leckage in die Federbohrungen sowie Ablagerungen im Nachsetzbereich des Gleitringes.

Zusätzlich hat die Bauart HR335 Spülbohrungen im Dichtungsgehäuse, um die zum Austrocknen und Aushärten neigende Leckage auszuspülen. Die Durchführung einer solchen „Pflegespülung“ ist vor allem vor längerem Stillsetzen der Pumpe und vor der Wiederinbetriebnahme zu empfehlen.

Halle 5, Stand 5A35

Weitere Informationen cav-275