Situation
Britische Conoco Humber Raffinerie mit einer jährlichen Verarbeitungskapazität von 85 Mio. Barrel Rohöl
Metallfaltenbalgdichtung in Crackrückstandsprodukten
MFL65 im heißen Einsatz bis 400 °C
Herausforderung
Längere Laufzeiten und geringe Leckagen beim thermischen Crack-Prozess des Rohöls
Lösung
Doppel-Metallfaltenbalgdichtung MFL65-D1/130-E2
In der Conoco Humber-Raffinerie an der Ostküste Englands werden seit 1969 jährlich 85 Millionen Barrel Rohöl verarbeitet. Dies entspricht einer täglichen Menge von 230.000 Barrel, die hauptsächlich zu Benzin, Diesel, Kerosin, Heizöl und Gasen weiterverarbeitet werden.
Ein kritischer Bereich ist hierbei der thermische Crack-Prozess des Öls. Die Rückstandsprodukte dieses Prozesses werden bei ca. 400 °C verarbeitet, da sie erst bei dieser Temperatur flüssig werden und somit verpumpt werden können. Dies wird mit einer Barrel Pumpe (Topfmantelgehäusepumpe) bewerkstelligt.
Die eingesetzten Wettbewerbsdichtungen in dieser Pumpe wiesen eine Lebensdauer von ca. drei Monaten auf. Der Betreiber forderte daraufhin EagleBurgmann auf, eine Dichtungslösung anzubieten deren Laufzeit wenigstens doppelt so lange war. Dazu durfte die Leckage von 12 ml/h an der atmosphärenseitigen Dichtung nicht überschritten werden.
Abb.: Eine MFL65 Metallfaltenbalgdichtung (stationärer Teil und Gegenring einer Einzeldichtung)
Durch gezielte Tests im firmeneigenen Prüffeld von EagleBurgmann und in der Anlage des Betreibers konnte eine speziell für diese Anforderung geeignete Gleitringdichtung konstruiert und optimiert werden. Die Dichtungslösung war eine Doppel-Metallfaltenbalgdichtung MFL65-D1/130-E2.
Durch den geschweißten Metallfaltenbalg aus gehärteten Inconel 718 (2.4668) benötigt die Dichtung keinen dynamisch belasteten Elastomer-O-Ring, dessen Temperaturbeständigkeit für diesen Einsatz nicht ausreichen würde.
Die sekundären Dichtelemente sind aus hochtemperaturbeständigem Grafit. Die Elastomere aus Kalrez. Als Gleitwerkstoffkombination wurde eine Hart/Hart-Kombination (SiC vs. SiC) Q22Q1G/K1M6T4(1.4462)-Q22Q1G/VM6T4(1.4571) gewählt. Der rotierende Gegenring aus Siliziumkarbid wurde aus Sicherheitsgründen in zwei Ringe geteilt.
Um die geforderten Leckagewerte einhalten zu können und auch ein optimales Betriebsverhalten zu erreichen, wurden die Gleitflächen durch kleinere konstruktive Optimierungen verbessert. Zusätzlich wurden optimierte Schmierhilfen in die Gleitflächen eingebracht, die eine ausreichende Schmierung gewährleisten ohne die Leckagewerte zu stark ansteigen zu lassen.
Die von EagleBurgmann eingesetzte Dichtung erfüllt die gestellten Anforderungen in dieser hoch anspruchsvollen Anwendung in vollem Umfang. Die Laufzeit der Dichtungen beträgt bereits mehrere Jahre. Die Laufzeiten werden lediglich durch die zweijährigen Pumpeninspektionen limitiert. Die vom Kunden maximal zugelassene Leckagemenge konnte sogar um 50 % unterschritten werden und liegt bei ca. 6 ml/h.
Die Raffinerie erreichte eine signifikante Kostenreduzierung durch eine starke Erhöhung des MTBF-Wertes und ist mit dem Einsatz des Dichtsystems sehr zufrieden. Die positiven Ergebnisse waren ausschlaggebend, zwei weitere Pumpen auf dieses Dichtsystem umzurüsten.
Abb.: MFL65-D1/130-E2 Doppeldichtung
- Medium: schweres Rohöl
- Temperatur: 400 °C (752 °F)
- Produktdruck: 13,4 bar
- Drehzahl: 3.500 min-1
- Wellendurchmesser: 111 mm
- Dichtungstyp: Doppeldichtung
- Sperrsystem: Plan 54
- Sperrmedium: Gasöl, ca. 80 °C (approx. 176 °F)
Weitere Referenzprojekte
Vereinigtes Königreich Großbritannien und Nordirland
10 Jahre Verlässlichkeit: Ausfallschutz für das Herzstück der britischen Gasversorgung
Reißt in Großbritannien die Gasversorgung ab, hat das elementare Auswirkungen: Bei Haushalten und Industriekunden fallen nicht nur Heizungen und Gasöfen aus, sondern seit dem Umstieg von Kohle- auf Erdgaskraftwerke auch der Strom. Die Unternehmen entlang der Wertschöpfungs- und Transportkette sind somit auf zuverlässige Technik angewiesen.
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Zwischen Juni 2017 und März 2019 errichtete die Hengli Group in der chinesischen Hafenstadt Dalian einen integrierten Raffinerie- und Chemiekomplex, in dem jährlich 20 Millionen Tonnen Rohöl verarbeitet werden. EagleBurgmann beriet das Unternehmen Hengli bei der Auswahl der Gleitringdichtungen und Versorgungssysteme für die gesamte Anlage und lieferte mehr als 95 % der eingesetzten Komponenten.
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100 Prozent bei 300 Grad
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Nigeria
Damit Energie nicht verpufft
Das indische Unternehmen Thermax unterstützt Betreiber von Gasturbinen dabei, Energie effizienter zu nutzen, Kosten zu sparen und die Umwelt zu entlasten. Unter anderem fertigt Thermax Abhitzekessel für Gasturbinen. Diese nutzen Abgase, um den Wirkungsgrad der Turbinen zu erhöhen. Gewebekompensatoren, die als kritische Komponenten in Abhitzekesseln verbaut werden, müssen Temperaturen von 600 °C standhalten. Bei einem bedeutenden Exportprojekt für ein Petrochemiewerk in Nigeria wollte Thermax kein Risiko eingehen – und setzte auf praxiserprobte Kompensatoren von EagleBurgmann.
Kanada
DF-SA DiamondFace® Gleitringdichtung für CANDU-Reaktor
Länder wie Kanada, Südkorea und Argentinien setzen bei der Energiegewinnung durch Kernkraft auf Schwerwasser-Reaktoren. Im Gegensatz zu den in Europa vorwiegend betriebenen Druck- und Siedewasserreaktoren können bei diesen sog. CANDU-Reaktoren Brennelemente während des laufenden Betriebs ausgetauscht werden, wodurch sich die Reaktorverfügbarkeit erhöht. Die Abdichtung der dafür verwendeten hydraulischen Belademaschinen stellt eine große technische Herausforderung dar.
Deutschland
Dichthalten und das Klima schützen
Die neue Zero-Emission-Gleitringdichtung von EagleBurgmann verhindert den Ausstoß des Treibhausgases Methan bei der Förderung, dem Transport und der Verarbeitung von Erdgas.