Welche Besonderheiten müssen bei der Förderung von toxischen, explosionsfähigen oder siedenden Flüssigkeiten berücksichtigt werden?
Die Überwachung von Pumpen in industriellen Prozessen ist weit mehr als eine reine Schutzmaßnahme für das Pumpenaggregat. Neben der präventiven Wartung und...
Bungartz: Bei explosionsfähigen Gemischen – also beim Auftreten von Zündquellen – sind die Explosionsrichtlinien der EU (Atex 2014/34/EU) zu berücksichtigen. Dabei gibt es unterschiedliche Schutzkategorien für Kreiselpumpen. Pumpen, die z. B. in einen Behälter mit Zone-0-Atmosphäre eintauchen, müssen der Kategorie 1 entsprechen. Das bedeutet in der Atex-Zone 0, in der ein häufiges oder ständiges explosives Gemisch vorliegt, dass Pumpen keine Zündquellen hervorrufen dürfen. Auch nicht bei noch so seltenen Störfällen, denn Sicherheit geht vor. In einer gefährlichen und explosionsfähigen Atmosphäre mit Gemischen aus Luft, brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln muss die Gefährdung von Mensch und Umwelt weitestgehend ausgeschlossen werden.
Wieso sind Standardtauchpumpen für diese Anwendungsbereiche nicht geeignet?
Bungartz: Zu unterscheiden sind Tauchpumpen und Tauchmotorpumpen. Bei ersterer taucht die Pumpenhydraulik in die Förderflüssigkeit ein. Bei Tauchmotorpumpen sinkt außer den hydraulischen Bauteilen auch der Motor in das zu fördernde Medium ein. Standardtauchpumpen sind mit produktgeschmierten Gleitlagern ausgerüstet. Sie sind ebenso wenig für die Zone 0 geeignet wie solche mit doppelter Gleitringdichtung. Beide sind nicht trockenlaufsicher, denn ihre Gleitlager werden von Fremdwasser oder vom Medium gespült. In Zone 0 kann es zudem bei einer erhöhten Lagertemperatur in der Startphase gefährlich werden. Eine Gefahr droht auch durch den Ausfall der Niveaukontrolle. Zusätzliche Regler können die Probleme zwar anzeigen, aber eine Unterbrechung der Förderung ist immer gegeben. Das kostet Zeit und Geld.
Welche Unterschiede gibt es bei den von Bungartz eingesetzten Tauchpumpen?
Bungartz: Alle unsere Pumpen – auch die Tauchpumpen – werden bedarfsspezifisch konstruiert und auftragsbezogen unter Verwendung von Serienkomponenten gefertigt. Alle sind permanent trockenlaufsicher, verfügen über eine hohe Eigensicherheit und einige fördern kavitationsfrei. Anstatt auf empfindliche Gleitringdichtungen als Primärdichtung zu setzen, arbeiten wir z. B. bei der Tauchpumpe MPCTAN mit einer trockenlaufenden Magnetkupplung. Bereits die vertikale Bauweise der Pumpe ist von Vorteil. Sie verhindert den Kontakt der Dichtung und der lebensdauergeschmierten Lager mit dem Fördermedium – auch bei Sperrgasausfall. Wesentlicher Bestandteil ist unsere Dreifachsicherung: Das durchkonstruierte Wellenspaltkonzept besteht aus einer hermetischen Abdichtung. Diese wird atmosphärenseitig durch die permanent trockenlaufende, wirbelstromfreie Magnetkupplung (durch einen keramischen Spalttopf) erzielt, die wie gesagt keinen Kontakt zur Förderflüssigkeit oder zu deren Gasen hat. Als Sekundärdichtung kann z. B. eine gasgeschmierte Lippendichtung eingesetzt werden. Das Fördermedium wird vorher durch die Rückenbeschaufelung des Laufrads vom Wellendurchtritt weggefördert. Diese Beschaufelung setzt dem Förder- und dem Zulaufdruck einen größeren Druck entgegen. Durch diese hydrodynamische Dichtung bleibt die Sekundärdichtung immer ohne Produktberührung. Zum anderen schützen Gasbarrieren (Sperrgas) die Lagereinheit vor einem Eindringen von Produktdämpfen. Lager und Dichtungseinheit bleiben so ohne Kontakt zum Produkt oder zur Förderflüssigkeit oder zu deren Gasen und sind damit permanent trocken. Selbst wenn es am Lager oder an einzelnen Dichtungskomponenten zu Störungen kommen würde, Dämpfe oder Flüssigkeiten treten darum nie aus. Hinzu kommt das Selbstregelverhalten, das wir für diese Art von Pumpen ebenfalls nutzen.
Was hat es mit dem Selbstregelverhalten auf sich?
Bungartz: Wie bei allen Pumpen der Baureihe V-AN sorgt das Selbstregelverhalten auch bei der MPATAN für die Anpassung an veränderliche Zulaufmengen. Diese Pumpenart saugt nicht, sondern passt sich selbsttätig regelnd dem Zufluss des Mediums an (Wirkweise ähnlich wie bei einem Siphon). Schwankende Zulaufmengen, sporadische Einsätze und insbesondere die restlose Entleerung von Tank- und Kesselwagen gehören deshalb zu ihren Spezialitäten. Die in der Atex-Richtlinie vorgeschriebenen Überwachungseinrichtungen können aus der Ex-Zone-0-Atmosphäre in eine niedrigere Ex-Zone verlagert werden. Außerhalb der Fördergrube installiert, reduzieren sich die üblichen Überwachungskosten erheblich.
Welche Arten von Anwendungen gibt es in der Praxis?
Bungartz: Die Möglichkeiten sind vielfältig. Unsere Pumpen sind weltweit im Einsatz – auch unsere Tauchpumpen. Häufige Anwendungsfälle gibt es im Bereich der Sloptanks. Die Besonderheit hier ist, dass die erforderlichen Überwachungseinrichtungen sich auf die Sperrgasüberwachung beschränken. Sie sind außerhalb der Grube installiert und damit aus der Ex-Zone-0-Atmosphäre raus. Unsere Tauchpumpen sind immer dann gefragt, wenn es um die bereits erwähnten anspruchsvollen Medien geht. Schwankende Zulaufmengen, sporadische Einsätze sind Aufgaben, die von unseren Pumpen „spielend“ gemeistert werden.
Bungartz entwickelt seine Pumpen immer weiter. Was ist da zukünftig zu erwarten?
Bungartz: Ja, bereits die MPCTAN mit einer gasgesperrten Lippendichtung (Dichtspalt = Clearance) ist eine Weiterentwicklung der MPATAN, die mit einer gasgeschmierten Einzelgleitringdichtung ausgerüstet war. Mit einer Tauchlänge von bis zu 5,5 m und Temperaturen der zu fördernden Medien von bis zu 280 °C ist die MPCTAN in Atex-Zone 0/1 oder 2 für siedende und/oder gashaltige, toxische und feststoffhaltige Medien einsetzbar. Wir sind dabei, diesen Pumpentypus durch eine veränderte Bauweise auch für Hochtemperaturanwendungen einsetzbar zu machen wie sie z. B. in Salzschmelzen anzutreffen sind.
Wie sieht es mit Kosten-Nutzen-Verhältnis der beschriebenen Pumpenart aus?
Bungartz: Unsere Tauchpumpen reduzieren – wie alle unsere Pumpen – den Anlagenaufwand durch eine günstige Infrastruktur. Das heißt, der Planungsaufwand ist geringer und auch die eingesparten Signale und Komponenten machen sich bei den Life Cycle Costs positiv bemerkbar. Außerdem wird die Verfügbarkeit erhöht, weil es weniger Fehlerquellen gibt – auch die Sicherheit gegen Fehlbedienungen ist ein wesentlicher Punkt. Ungeplante Anlagenstillstände gehören damit der Vergangenheit an.
Paul Bungartz GmbH & Co KG, Düsseldorf
Das Interview führte für Sie: Annette van Dorp
Freie Journalistin
