Eine rotierende Welle, beispielsweise einer flüssigkeitsfördernden Kreiselpumpe, die aus einem fest verschlossenen Gehäuse führt, muss zuverlässig abgedichtet werden, damit das Fluid nicht nach außen dringen kann. Diese Aufgabe übernimmt gewöhnlich eine Gleitringdichtung. Deren Funktionsprinzip beruht darauf, dass ein fest mit dem Gehäuse verbundenes und die Welle umschließendes Teil sowie ein auf der Welle mit drehendes Teil durch Federkraft gegeneinandergepresst werden. Ohne geeignete und wirksame Maßnahmen verursacht die fortwährende Gleitbewegung der beiden gegeneinander gepressten Flächen erhöhten Verschleiß – und damit ein Leckage-Risiko, das stets, vor allem aber bei Fluidsystemen, minimiert werden muss.
Diese höchst verantwortungsvolle Aufgabe – Minimierung des Leckage-Risikos bei gleichzeitiger Steigerung der Gleitring-Lebensdauer – übernehmen Gleitringdichtungssysteme in zahlreichen, anwendungsorientierten Ausführungen von Swagelok.
Versorgungssysteme für Gleitringdichtungen – stets auf einer Linie mit den API-Standards
So einfach und einleuchtend das Funktionsprinzip der Gleitringdichtung erscheint, so anspruchsvoll sind praktische Umsetzungen, die dafür sorgen, dass die Dichtungen resp. die dazugehörigen Pumpen den harten Anforderungen in unterschiedlichsten Fluidsystem-Umgebungen gerecht werden.
Deshalb hat sich der Standard 682 des American Petroleum Institute (API) weltweit etabliert. Der API 682-Standard beschäftigt sich ausschließlich mit Dichtungssystemen in Pumpen der Öl-, Gas- und (Petro-) Chemieindustrie. Er formuliert dazu Leitlinien, um ein Höchstmaß an Betriebs- und Prozesssicherheit zu erzielen. Zudem gibt er Empfehlungen für zahlreiche, bewährte Gleitringdichtungen und beschreibt innovative, getestete Lösungen mit den dazugehörigen Versorgungssystemen, die entscheidend für die Betriebssicherheit sind. Diese sollte nach API 682 mindestens drei Jahre Dauereinsatz garantieren, wobei die gesetzlich vorgeschrieben Emissionswerte nicht überschritten werden dürfen.
Bemerkenswert ist, dass in der API 682 mehrfach der Hinweis zu finden ist, dass auf Rohrverschraubungen als Verbindungselemente bei Versorgungssystemen weitgehend verzichtet werden sollte, da sie Risikofaktoren für Leckagen darstellten – eine Ansicht, die Swagelok seit vielen Jahren ebenfalls vertritt.
Dem API-Standard 682 verpflichtet und auf optimale Betriebsbedingungen ausgelegt
Versorgungssysteme für Gleitringdichtungen müssen auf die unterschiedlichsten Betriebsbedingungen ausgelegt sein. Dabei sind zahlreiche Kriterien zu berücksichtigen, wie z.B. Art und Zusammensetzung der Prozessflüssigkeit, physikalisches und chemisches Verhalten unter gegebenen Druck- und Temperaturbedingungen, Sicherheitsaspekte. Daher bietet Swagelok ein breites Programm an Lösungen an, mit denen die zuverlässige Funktion von Gleitringdichtungen und damit die effiziente Arbeit der zugehörigen Pumpen sichergestellt werden.
Diese Systemlösungen gibt es sowohl für die Prozessseite als auch für die Atmosphärenseite in Form von Standardausführungen als Bausätze oder als Baugruppen.
Sowohl Bausätze als auch Baugruppen enthalten jeweils alle Komponenten, die in API 862 empfohlen sind. Sie entsprechen den dort dokumentierten Industriestandards und beziehen sich auf unterschiedliche Dichtungspläne der API. Zudem sind sie einfach und sicher zu installieren.
Ein breites Programm für alle Standardanwendungen
Neben allen erforderlichen Komponenten und Bauteilen enthalten die Dichtungsplan-Bausätze auch die entsprechende technische Zeichnung. Somit kann das Dichtungssystem von einem Techniker fehlerfrei konfiguriert werden. Daher ist auch eine Standardisierung gewährleistet, wie die Systeme im Zuge von Turnarounds, Anlagenerweiterungen oder Modernisierungen einfach an die Pumpen anzuschließen sind. Dem Techniker werden darüber hinaus exakte Hinweise gegeben, wie und wo Rohrleitungen gebogen werden sollten, um Rohrverschraubungen (z.B. mit Winkelfittings) und damit das Leckage-Risiko zu vermeiden.
Im Bereich der Dichtungsplan-Bausätze bietet Swagelok zahlreiche Systemlösungen für einfache bis anspruchsvolle Anwendungen an: Von einer Dichtungsspülung (API Plan 11) über die gekühlte Spülung mit Sieb (API Plan 21) bis zur gekühlten Spülung mit Zyklonabscheider (API Plan 41). Die Systeme halten ausnahmslos die bewährten API-Standards ein.
Als Bestandteil auf Prozess- und Atmosphärenseite decken die Swagelok Dichtungsplan-Baugruppen nahezu alle infrage kommenden Anwendungsfälle ab. Sie sind entweder einzeln erhältlich oder zusammen mit dem entsprechend passenden Nachrüstsatz, der die Standardmontage durch das Personal vor Ort erleichtert.
Wenn Erfahrung und Know-how zählen: die Entwicklung von Individualsystemen
Über die Standard-Bausätze und -Baugruppen hinaus bietet Swagelok den Entwicklungsservice für Versorgungssysteme, die über die API Standards hinaus auf die ganz individuellen Anforderungen und Anwendungen der Kunden ausgelegt sind. Diese Systeme zeichnen sich aufgrund ihres Designs und Instrumentierung dadurch aus, dass sie nicht nur das Dichtungssystem optimal versorgen, sondern auch die laufende Kontrolle des Dichtungszustands erlauben.
Sichere Leistung und einfache Wartung trotz Dauerbetrieb
Wie bei einer herkömmlichen Zentralheizung Luft im zirkulierenden Warmwasser die Heizleistung schmälert und daher abgelassen werden muss, mindert Luft im Dichtungssystem die ordnungsgemäße Funktion und fördert den vorzeitigen Verschleiß der Gleitringdichtung. Um dies zu verhindern, sorgt eine Entlüftungsöffnung im höchsten Punkt des Dichtungsversorgungssystems dafür, dass eingeschlossene Luft abgelassen werden kann.
Desgleichen bieten optionale Ablassöffnungen im unteren Systembereich die Möglichkeit, dass die zirkulierenden Flüssigkeiten des Versorgungssystems – beispielsweise bei Wartungsarbeiten – ohne weiteres abgelassen werden können. Als weitere Option ist die Ausstattung mit Druck- und Temperaturmessgeräten möglich, die der erleichterten Analyse und Fehlerbehebung dienen.
Optionale Modifikationen zur Steigerung der Betriebssicherheit und Erleichterung der Wartungsarbeiten
Für den reibungslosen Betrieb einer Pumpe mit Gleitringdichtung ist es entscheidend, dass die Zirkulation durch das Dichtungssystem und die Dichtungskammer sichergestellt ist. Hierbei ist es unerheblich, ob eine Spülflüssigkeit zum Einsatz kommt oder eine Puffer- und Sperrflüssigkeit zwischen Dichtungen in einer Tandemanordnung zirkuliert. Deshalb verfügen die Swagelok Versorgungssysteme über Filter und Siebe, die leicht zugänglich sind und sich somit einfach reinigen bzw. austauschen lassen. So können Zirkulationsstörungen ohne weiteres vermieden werden, vor allem bei zusätzlicher Installation einer Bypass-Leitung, die für die weitere, unterbrechungsfreie Zirkulation der Spülflüssigkeit bei Wartungsarbeiten sorgt.
Eine weitere Maßnahme für den störungsfreien Betrieb ist die Verwendung von Präzisionsrohren aus Edelstahl, die durch fachgerechtes Biegen erforderliche Richtungsänderungen realisieren und anstelle von Rohrverschraubungen und Winkelfittings empfohlen werden. Hierbei sollten für den optimalen Durchfluss große Biegeradien vorgesehen werden.
Für größtmögliche Systemsicherheit können auch individuelle Anpassungen vorgenommen werden, wenn z.B. außergewöhnliche, äußere Einflüsse wie hohe Vibrationen oder Außentemperaturen zu berücksichtigen sind. So lassen sich an sicherheitsrelevanten Positionen Absperr-, Entlüftungs- und Ablassventile installieren. Bei Bedarf und nach Möglichkeit sind auch Installationen von Zwei-Wege-Ventilblöcken oder andere Absperreinrichtungen realisierbar. Maßnahmen dieser Art erleichtern dem Maintenance-Personal die Arbeit und erhöhen die Betriebssicherheit.
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