Die Herausforderungen der Prozessindustrie haben sich verändert, auch wenn weiterhin Flüssigkeiten gepumpt werden, darunter auch gefährliche oder giftige. Sicherheit und Zuverlässigkeit stehen nach wie vor an erster Stelle. Allerdings erhöhen die Betreiber bei vielen Chargenprozessen Geschwindigkeiten, Drücke, Durchflussraten und sogar die Anforderungen an die Flüssigkeitseigenschaften (Temperatur, Konzentration, Viskosität usw.). Für Betreiber von Erdölraffinerien, Gasaufbereitungsanlagen sowie petrochemischen und chemischen Anlagen bedeutet Sicherheit, den Verlust oder die Belastung der gepumpten Flüssigkeiten zu kontrollieren und zu verhindern. Zuverlässigkeit bedeutet, dass Pumpen effizient und wirtschaftlich arbeiten und weniger Wartung erfordern.
Eine richtig ausgelegte Gleitringdichtung garantiert dem Pumpenbetreiber eine lang anhaltende, sichere und zuverlässige Pumpenleistung mit bewährter Technologie. Gleitringdichtungen sind in zahlreichen rotierenden Maschinen und Komponenten unter den meisten Betriebsbedingungen zuverlässig einsetzbar.
PUMPEN & DICHTUNGEN – PASSEND
Es ist kaum zu glauben, dass seit der Masseneinführung der dichtungslosen Pumpentechnologie in der Prozessindustrie fast 30 Jahre vergangen sind. Die neue Technologie wurde als Lösung für alle Probleme und vermeintlichen Einschränkungen von Gleitringdichtungen angepriesen. Manche meinten, diese Alternative würde den Einsatz von Gleitringdichtungen gänzlich überflüssig machen.
Doch schon bald nach dieser Aktion erfuhren die Endverbraucher, dass Gleitringdichtungen die gesetzlichen Anforderungen an Leckagen und Dichtheit erfüllen oder sogar übertreffen konnten. Pumpenhersteller unterstützten die Technologie, indem sie moderne Dichtungskammern als Ersatz für die alten Stopfbuchsen anboten.
Die heutigen Dichtungskammern sind speziell für Gleitringdichtungen konzipiert. Sie ermöglichen eine robustere Technologie in einer Patronenplattform, eine einfachere Installation und schaffen eine Umgebung, in der die Dichtungen ihr volles Potenzial entfalten können.
DESIGNFORTSCHRITTE
Mitte der 1980er Jahre zwangen neue Umweltvorschriften die Industrie, nicht nur auf Eindämmung und Emissionen, sondern auch auf die Zuverlässigkeit der Anlagen zu achten. Die durchschnittliche mittlere Betriebsdauer zwischen Reparaturen (MTBR) für Gleitringdichtungen in Chemieanlagen betrug etwa 12 Monate. Heute liegt sie durchschnittlich bei 30 Monaten. In der Erdölindustrie, die einigen der strengsten Emissionsgrenzwerte unterliegt, beträgt die durchschnittliche MTBR derzeit über 60 Monate.
Gleitringdichtungen haben ihren Ruf bewahrt, indem sie die Anforderungen der besten verfügbaren Regelungstechnik (BACT) erfüllten und sogar übertrafen. Darüber hinaus blieben sie eine wirtschaftliche und energieeffiziente Technologie, die Emissions- und Umweltvorschriften erfüllte.
Mithilfe von Computerprogrammen können Dichtungen vor der Fertigung modelliert und als Prototyp erstellt werden, um ihre Eignung für bestimmte Betriebsbedingungen vor dem Einbau im Feld zu prüfen. Die Konstruktionsfähigkeiten in der Dichtungsherstellung und die Technologie der Dichtungsflächenmaterialien sind so weit fortgeschritten, dass sie für eine 1:1-Passung an eine Prozessanwendung entwickelt werden können.
Moderne Computermodellierungsprogramme und -technologien ermöglichen die Nutzung von 3D-Designprüfungen, Finite-Elemente-Analysen (FEA), numerischer Strömungsmechanik (CFD), Starrkörperanalysen und Wärmebilddiagnostikprogrammen, die früher nicht ohne weiteres verfügbar oder für den häufigen Einsatz mit früheren 2D-Zeichnungen zu teuer waren. Diese Fortschritte in den Modellierungstechniken haben die Konstruktionszuverlässigkeit von Gleitringdichtungen erhöht.
Diese Programme und Technologien ermöglichten die Entwicklung von Standard-Kartuschendichtungen mit deutlich robusteren Komponenten. Dazu gehörte der Verzicht auf Federn und dynamische O-Ringe aus der Prozessflüssigkeit und die flexible Statortechnologie wurde zum bevorzugten Design.
Testmöglichkeit für kundenspezifische Designs
Die Einführung von Standard-Patronendichtungen hat durch ihre Robustheit und einfache Montage erheblich zur Zuverlässigkeit von Dichtungssystemen beigetragen. Diese Robustheit ermöglicht ein breiteres Spektrum an Anwendungsbedingungen bei zuverlässiger Leistung.
Darüber hinaus ermöglicht die schnellere Entwicklung und Fertigung kundenspezifischer Dichtungssysteme eine Feinabstimmung auf unterschiedliche Pumpenanforderungen. Anpassungen können entweder durch Änderungen an der Dichtung selbst oder, einfacher, durch zusätzliche Systemkomponenten wie einen Rohrleitungsplan vorgenommen werden. Die Fähigkeit, die Dichtungsumgebung unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen durch ein Unterstützungssystem oder Rohrleitungspläne zu steuern, ist für die Leistung und Zuverlässigkeit der Dichtung von entscheidender Bedeutung.
Eine natürliche Entwicklung führte auch zu mehr kundenspezifischen Pumpen mit entsprechend maßgeschneiderten Gleitringdichtungen. Heute kann eine Gleitringdichtung schnell für alle Prozessbedingungen und Pumpeneigenschaften entwickelt und getestet werden. Die Dichtungsflächen, die Abmessungen der Dichtungskammer und die Art und Weise, wie die Dichtung in die Dichtungskammer passt, können für eine Vielzahl von Anwendungen maßgeschneidert entworfen und gefertigt werden. Die Aktualisierung von Normen wie dem Standard 682 des American Petroleum Institute (API) hat die Zuverlässigkeit der Dichtungen durch Anforderungen an Dichtungsdesign, -materialien und -funktionalität ebenfalls verbessert.
EINE MASSGESCHNEIDERTE PASSFORM
Die Dichtungsindustrie kämpft täglich mit der Kommerzialisierung der Dichtungstechnologie. Zu viele Käufer denken: „Eine Dichtung ist eine Dichtung ist eine Dichtung.“ Standardpumpen können oft mit derselben Basisdichtung betrieben werden. Bei der Installation und Anwendung unter spezifischen Prozessbedingungen wird das Dichtungssystem jedoch oft angepasst, um die erforderliche Zuverlässigkeit unter den jeweiligen Betriebsbedingungen und chemischen Prozessen zu gewährleisten.
Selbst bei gleichem Standard-Kartuschendesign besteht ein breites Spektrum an Anpassungsmöglichkeiten, von der Auswahl der Werkstoffkomponenten bis hin zum verwendeten Rohrleitungsplan. Die Beratung des Dichtungsherstellers bei der Auswahl der Komponenten des Dichtungssystems ist entscheidend für die Erreichung der erforderlichen Leistung und Zuverlässigkeit. Durch diese Anpassung können Gleitringdichtungen im Normalbetrieb eine MTBR von 24 Monaten auf 30 bis 60 Monate verlängern.
Mit diesem Ansatz können sich Endnutzer darauf verlassen, ein Dichtungssystem zu erhalten, das auf ihre spezifische Anwendung, Form und Funktion zugeschnitten ist. Dadurch erhält der Endnutzer vor der Installation das nötige Wissen über die Funktionsweise der Pumpe. Er muss nicht raten, wie die Pumpe funktioniert oder ob sie für die Anwendung geeignet ist.
ZUVERLÄSSIGE KONSTRUKTION
Obwohl die meisten Prozessbediener die gleichen Aufgaben ausführen, unterscheiden sich die Anwendungen. Prozesse laufen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, Temperaturen und Viskositäten ab, mit unterschiedlichen Betriebsabläufen und unterschiedlichen Pumpenkonfigurationen.
Im Laufe der Jahre hat die Gleitringdichtungsindustrie bedeutende Innovationen eingeführt, die die Empfindlichkeit der Dichtungen gegenüber unterschiedlichen Betriebsbedingungen verringert und die Zuverlässigkeit erhöht haben. Das bedeutet, dass moderne Dichtungen in den meisten Fällen auch dann noch ihre Hauptfunktion erfüllen, wenn dem Endnutzer Überwachungsgeräte zur Warnung vor Vibrationen, Temperatur, Lager- und Motorbelastung fehlen.
ABSCHLUSS
Dank Zuverlässigkeitstechnik, Materialverbesserungen, computergestützter Konstruktion und fortschrittlichen Fertigungsverfahren beweisen Gleitringdichtungen weiterhin ihren Wert und ihre Zuverlässigkeit. Trotz sich ändernder Emissions- und Eindämmungskontrollen sowie Sicherheits- und Belastungsgrenzwerte erfüllen Dichtungen die hohen Anforderungen. Deshalb sind Gleitringdichtungen in der Prozessindustrie nach wie vor die bevorzugte Wahl.
Veröffentlichungszeit: 30. Juni 2022