Expertise gefragt

Herausforderung Anlagen Turnaround

Veröffentlich am 27.11.20 10:50

Der Turnaround – Verjüngungskur für das Fluidsystem

Der Turnaround ist die gesetzlich vorgeschriebene Generalinspektion von verfahrenstechnischen Anlagen der pharmazeutischen, chemischen oder petrochemischen Industrie. Diese Inspektion muss in Deutschland z.B. bei Raffinerien im Abstand von 5 Jahren regelmäßig durchgeführt werden. Nach der Betriebsicherheitsverordnung (BetrSichV) ist davon die Betriebsgenehmigung abhängig.

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Steht ein solcher Turnaround an, müssen Prozesse gestoppt und die Anlage oder Teile davon abgeschaltet werden. Je größer die zu prüfende Anlage ist, desto anspruchsvoller gestaltet sich die Durchführung eines Turnarounds und zwar in mehrfacher Hinsicht, weil

  • der Turnaround einer detaillierten Planung und Organisation bedarf, die oft mehrere Monate in Anspruch nimmt
  • die vom Anlagen-Turnaround betroffene Produktion in diesem Zeitraum gestoppt ist und unter hohem Zeitdruck gearbeitet werden muss, um die Verluste möglichst gering zu halten
  • in der Regel zahlreiche, spezialisierte Wartungsfirmen vor Ort arbeiten, deren Einsatz koordiniert und die Arbeit überwacht werden muss
  • von der fehlerfreien Arbeit der Vertragsfirmen die nachfolgende Funktion der Gesamtanlage abhängig
  • der Zeitplan eingehalten werden muss, da jede Verzögerung das geplante Budget überlastet – je nach Anlagengröße u.U. in Millionenhöhe pro Tag

Neben der Überprüfung und Ertüchtigung der Anlage während des Turnarounds wird vielfach die Gelegenheit genutzt, in Modernisierungen und Erweiterungen zur Kapazitätssteigerung oder Verbesserung der Prozessqualität zu investieren.

Für einen erfolgreichen Turnaround unentbehrlich: erfahrene Projektpartner

Je komplexer eine Anlage und damit das Turnaround-Projekt ist, desto früher beginnen die dafür notwendigen Planungsarbeiten. Die ausführenden Unternehmen werden oft schon zu Beginn der Planungen vom Anlagenbetreiber einbezogen, sodass diese ihre Expertise mit einbringen können und vertraut werden mit den Anforderungen.

Wenn dann die Anlage nach und nach zerlegt wird, alle Komponenten inspiziert, gereinigt, instandgesetzt oder ausgetauscht werden, wenn darüber hinaus Modernisierungsvorhaben und Anlagenerweiterungen anstehen, sind zahlreiche hoch qualifizierte Ingenieure, Techniker und Handwerker gefragt. So können bei großen Anlagen in einem Turnaround-Projekt zeitweise 1.500 bis 3.000 Beschäftigte arbeiten.

Um hier bestmögliche Koordination und Kooperation zu gewährleisten, greifen die Anlagen-Betreiber auf Unternehmen zurück, die zum einen auf ihrem Fachgebiet spezialisiert bzw. zertifiziert sind, sich einen guten Ruf erworben haben und Erfahrung bei entsprechenden Projekten vorweisen können. Nicht selten sind Unternehmen beteiligt, die ohnehin mit der Betreuung der Anlage durchgängig beauftragt sind.

Besonders wichtig sind Spezialfirmen, die in der Lage sind, Komponenten einzeln anzufertigen, weil sie aufgrund ihrer begrenzten Kapazitäten oder wegen einer besonderen Legierung oft nicht ad hoc lieferfähig sind. Solche Teile benötigen mitunter eine beträchtliche Vorlaufzeit. Je früher die Hersteller über den Bedarf informiert werden, desto sicherer können sie die gewünschten Liefertermine zusagen.

Möglichkeiten zur Verbesserung im Rahmen eines Turnarounds

Im Vorfeld des Turnarounds wird stets eine Analyse des allgemeinen Betriebszustandes erstellt. Die Ergebnisse sind Grundlage für Maßnahmen, die einerseits den standardmäßigen, sicheren Betriebszustand wiederherstellen und darüber hinaus Systemverbesserungen bewirken sollen.

Diese Verbesserungen erfordern eine sorgfältige Planung im Zusammenhang mit dem Management of Change und müssen zum endgültigen Planungsabschluss (Engineering Freeze) freigegeben sein. Deshalb arbeiten Anlagenbetreiber vielfach schon im frühen Planungsstadium mit Spezialanbietern zusammen und nutzen deren Expertenwissen zur weiteren Systemoptimierung.

Eine sehr gute Möglichkeit zur Systemverbesserung sind vorgefertigte Module, die ihre funktionale Zuverlässigkeit schon bewiesen haben und letztlich nur noch an der vorgesehenen Stelle in das System integriert werden müssen.

Beispielsweise lässt sich eine Systemverbesserung erzielen, indem die herkömmlichen Probenahmeelemente durch ein komplettes Probenahmesystem ersetzt wird.

Die Vorteile eines Probenahme-Moduls sind:

  • erwiesene, zuverlässige Funktionalität
  • wesentlich vereinfachte und gleichbleibend standardisierte Probenahme
  • als Add-on kein Eingriff in die Auslegung des Gesamtsystems
  • einfache Freigabe zum Einbau im Rahmen des Change-Managements

Wie man sich auf unvorhergesehene Situationen vorbereiten kann

Auch der erfahrenste Turnaround-Manager oder -Engineer ist kein Hellseher. Dennoch muss er auf unerwartete Problemstellungen angemessen und richtig reagieren können, um nicht die Planungsziele zu gefährden.

So ist der voraussichtliche Bedarf an Rohr- und Schlauchleitungen, Ventilen, Dichtungen, Adaptern etc. niemals vorab genau zu bestimmen. Deshalb legen erfahrene Praktiker in Absprache mit den jeweiligen Lieferanten der Komponenten ein Vorratslager vor Ort an, sodass keine Verzögerungen entstehen, wenn überraschend ein Teil ausgetauscht werden muss.

Sofern trotz vorausschauender Lagerhaltung ein weniger gebräuchliches Ersatzteil nicht unmittelbar vorhanden ist, zahlt es sich aus, wenn auch für diesen Fall vorgesorgt wurde und ein kompetenter Partner am Einsatzort bereitsteht und das benötigte Ersatzteil rasch liefern kann.

Nur die besten Projektpartner gewährleisten Qualität, Sicherheit und Effizienz

Wie schon erwähnt, arbeiten bei Turnarounds oft Hunderte von Mitarbeitern unterschiedlicher Firmen an zahlreichen Gewerken, die am Ende als System optimal aufeinander abgestimmt das gewünschte Prozessergebnis liefern sollen. Es besteht aber das Risiko, dass wegen unterschiedlicher Qualität der Ausbildung und Fachkenntnis vom Mitarbeiter „Fehler eingebaut“ werden.

Ein Beispiel: Eine Rohrleitung des bestehenden Fluidsystems war fortwährenden Vibrationen mit der Gefahr der Materialermüdung ausgesetzt. Diese Vibrationen sollen bei der Neuinstallation abgestellt werden. Ein unerfahrener Mitarbeiter könnte glauben, das Problem allein durch Austausch der Komponenten zu lösen, übernimmt aber die Befestigungspunkte unverändert. Die Lösung des Vibrationsproblems kann sich jedoch als untauglich erweisen. Ein erfahrener Techniker weiß, dass ein veränderter Rohrleitungsverlauf einschließlich der Neuverteilung der Befestigungspunkte erforderlich ist.

Ein Zeichen mangelnder Qualifikation ist zudem, dass ungeeignetes Werkzeug und Ausrüstung eingesetzt werden, sodass Beschädigungen an den Komponenten entstehen, die sich auf die Systemleistung auswirken können.

Um diese Risiken bestmöglich zu vermeiden, sind zwei Maßnahmen zu empfehlen:

  • Die Auswahl von Kontraktoren mit ausschließlich nachgewiesenen Qualifizierungen, Zertifizierungen und Mitarbeiterschulungen hinsichtlich Best Practices
  • Ein konsequentes Kontroll- und Überwachungsmanagement mit detaillierter Dokumentation zur nachträglichen Rückverfolgung bei Störungen bis hin zur Fehlerquelle und damit zur Verantwortlichkeit

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Das probate Rezept für Qualitätssicherung und Wirtschaftlichkeit: vorgefertigte Baugruppen

Eine weitere Strategie der Qualitätssicherung und Steigerung der Effizienz bei Turnaround-Arbeiten hat sich bewährt, indem möglichst viele vorgefertigte Baugruppen verwendet werden. Diese Module können vielfach unabhängig vom Status der Arbeiten am System hergestellt, geprüft und getestet werden, um sie just-in-time zum Einbau anzuliefern.

Bei Fluidsystemen sind folgende Baugruppen und Subsysteme für diese Vorgehensweise geeignet:

  • Probenahmesysteme
  • Versorgungssysteme für Gleitringdichtungen
  • Fast Loops
  • Feldstationen
  • Kalibrier- und Schaltmodule
  • Probensonden und Fluidverteiler

Diese vorgefertigten Systeme zeichnen sich durch eine vereinfachte Auslegung aus und sind damit an einer erhöhten Zuverlässigkeit des generalüberholten Fluidsystems entscheidend beteiligt.

Ein wichtiges Kapitel im Lastenheft: Kriterien der Qualitätsanforderungen bei Bauteilen

Die exakte Definition, wie Komponenten beschaffen sein müssen – von maximal zulässigen Toleranzen bis zur Nennung der zu verwendenden Werkstoffe und Werkstoff-Legierungen – ist eine weitere Maßnahme, um eine hohe Qualitätsstufe einzuhalten.

Dazu gehören auch Vorschriften, dass keine zusammengehörigen Teile, z.B. Ventile und Ventildichtungen, von unterschiedlichen Lieferanten verbaut werden dürfen. Denn hierbei besteht immer die Gefahr, dass geringste Toleranzen zwischen beiden Bauteilen zu Undichtigkeiten führen, während bei demselben Lieferanten die Passgenauigkeit beider Bauteile exakt aufeinander abgestimmt ist.

Swagelok: ein erfahrener und zuverlässiger Partner bei Fluidsystemen

Für Eigentümer und Betreiber von Fluidsystemen in Raffinerien und verfahrenstechnischen Anlagen der Chemie- und Pharmaindustrie ist Swagelok weltweit im Einsatz. Dementsprechend ausgeprägt sind die Expertise und Erfahrungen unserer Field Engineers und Techniker auch auf dem Gebiet von Turnarounds.

Gerne stehen wir bei Interesse zu Kontakt- und Beratungsgesprächen bereit, die die Entwicklung und Betreuung von Fluidsystemen betreffen – auch im Fall von anstehenden Turnarounds.

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Kategorien: Sicherheit&Prüfservices