Den rauen Alltag im Blick

CT-Produktfokus: Technik und Lösungen für Öl- und Gasprojekte

09.09.2015 Öl und Gas fließen in Massen: Unbeeindruckt vom Ölüberangebot aus saudischer Richtung stampfen die Nordamerikaner weiter Fracking-Anlagen, und damit Schiefergas und -öl, aus dem Boden. Existierende Anlagen wollen dennoch instand gehalten werden. Von Pumpen und Antriebslösungen über Messgeräte und Messumformer bis hin zu Überwachungs- und Managementsystemen – in unserem Produktfokus finden Sie aktuelle  Geräte und Lösungen für Ihre Öl- und Gasprojekte.

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1 Mit vorgeformter Membran ausgerüstet
Pumpen sind die Arbeitstiere der Branche. Sind die Betriebsdrücke und die Förderströme hoch, stellt das hohe Anforderungen an eine Pumpe. Die Triplex-Kolbenmembranpumpen HMT von Abel sind diesen Anforderungen gewachsen und arbeiten dazu problemlos mit aggressiven, toxischen, brennbaren, scherempfindlichen oder abrasiven Medien. Die einfach wirkenden, langsam laufenden Pumpen sind trockenlaufsicher und lassen sich für Förderdrücke bis 250 bar und Förderströme bis 600 m³/h einsetzen. Sie verfügen über ein Triplex-Getriebe, dessen 120°-Kurbelversatz einen gleichmäßigeren Volumenstrom bewirkt als es beispielsweise bei einer doppelt oder vierfach wirkenden Konstruktion möglich wäre. Die Pumpen sind mit vorgeformten, widerstandsfähigen Spezialmembranen ausgerüstet, die sich während des Hubs nicht drehen. Die Baureihe ist zudem ausgerüstet mit API-Kegelventilen, die alle 5.000 bis 7.000 h ausgetauscht werden müssen. Die medienberührenden Teile bestehen aus Sphäroguss, Stahlguss sowie verschiedenen Edelstählen. Unter anderem eignen sich die Pumpen aufgrund ihrer Standhaftigkeit gegen hohe Betriebsdrücke für den Medientransport in Pipelines.

2 Wirkungsgrad hoch – Platzbedarf gering

Die Triplex-Reihe von Lewa besteht aus Prozess-Membranpumpen mit hohem Wirkungsgrad, die wenig Platz benötigen. Alle Komponenten der Triebwerke sind auf Dauerbelastung ausgelegt. Die Membranpumpen arbeiten mit einem Förderdruck bis 750 bar und erreichen eine Leistung bis 200 kW. Sie bewältigen Fördermengen bis 50 m³/h. Die Baugröße G3M ist eine Zwischengröße und wiegt 30 % weniger als ihre Vorgänger. Aufgrund ihrer robusten Form eignen sich die Pumpen für den Einsatz auf LNG-Tankern, aber auch im Offshore-Bereich. Alle Komponenten sind auf Dauerbelastung ausgelegt, was den Geräten einen störungsfreien Betrieb von über 40.000 h ermöglicht. Bis zu vier Pumpen der Baureihe lassen sich synchronisieren, um die Pulsation des geförderten Fluids zu reduzieren und Vibrationen in den Leitungen zu unterbinden.

3 Evolution statt Revolution
Die Orlita Evolution EF3a Hydraulik-Membrandosierpumpe von Prominent bildet mit den Pumpen EF1a, EF2a und EF4a eine Produktfamilie mit Hublängen von 15 bis 40 mm. Damit deckt sie einen Leistungsbereich von 3 bis 7.400 l/h bei 10 bis 400 bar ab. Eine Vielzahl von Antriebsvarianten, auch für den Einsatz im Ex-e- und Ex-de-Bereiche mit Atex-Zulassung, steht zur Verfügung. Die Produktfamilie ist nach API 675 ausgeführt. Die Hydraulik-Membrandosierpumpe ist eine oszillierende Verdrängerpumpe mit hydraulisch ausgelenkter Sicherheitsmembran. Neben der PTFE-Mehrlagenmembran mit integrierter Membranbruchsignalisierung ermöglichen ein integriertes hydraulisches Überströmventil sowie die Membranlagensteuerung einen sicheren Prozess. Der Hersteller schützt die Prozesspumpe durch ihre speziell entwickelte Membranlagensteuerung in Kombination mit dem integrierten Druckbegrenzungsventil und der Temperaturkontrolle vor vielen Störfällen und unerlaubten Betriebszuständen. Der Ölraum wird kontinuierlich entlüftet. Für den Einsatz im Ex-Bereich (Zone 1 und Zone 2 mit Atex-Zulassung) sind verschiedene Antriebsvarianten erhältlich.

4 Flexibel bei der Wahl des Dichtungssystems
Die Drehkolbenpumpe Onixline von Börger ist in vier Baugrößen mit Förderleistungen bis 100 m³/h erhältlich. Kernstücke der Pumpe sind die neuen, passgenauen Drehkolben. Ein robustes Träger- und Gleichlaufgetriebe ermöglicht kleine Spaltmaße zwischen Drehkolben und Pumpengehäuse. In Kombination mit den Drehkolben im strömungsoptimierten Pumpengehäuse erreicht der Anwender auch bei hohen Drücken gute Wirkungsgrade. Über einen Schnellschlussdeckel erhält der Nutzer Zugang zu sämtlichen medienberührenden Teilen, ohne Rohrleitungen und Antriebe demontieren zu müssen.

5 Prozesstechnik-Allrounder
Seine Tornado-Drehkolbenpumpen bietet Netzsch in zwei Varianten an. Die Ganzmetall-Ausführung ermöglicht eine Förderleistung bis 140 m3/h, die Gummi-Metall-Ausführung bis 300 m3/h. Geeignet sind die Verdrängerpumpen für alle Bereiche der Prozessindustrie. Über die Drehzahl ist eine Dosierung möglich. Die Geräte sind unempfindlich gegen Trockenlauf und arbeiten selbstansaugend. Pumpen- und Getrieberaum sind physikalisch voneinander getrennt. Für die Erdölindustrie gibt es eine spezielle Ausführung: Die modular aufgebaute Tornado-Reihe fördert pulsationsarm und ist unempfindlich gegen Sandteile im Medium – Feststoffpartikel können bis 70 mm groß sein. Der Betrieb ist auch bei einem hohen Wasseranteil im Öl möglich, und auch bei Ölen mit hohen Viskositäten bis 500.000 mPas läuft das Gerät betriebssicher. Die Pumpen eignen sich für Fördermengen bis 1.000 m³/h sowie Differenzdrücke bis 6 bar.

6 Direkter Spindel­betrieb im Gehäuse
Mit der L3MA stellt Leistritz eine Baureihe von dreispindeligen Schraubenspindelpumpen vor, die den Anforderungen der API 676 gerecht werden. Ein neues Spindel­material ermöglicht den direkten Betrieb der Spindeln in einem Stahlgehäuse. Das reduziert die Anzahl der Pumpenkomponenten und vermeidet Sonderkonstruktionen sowie Beschichtung der Laufflächen in einem separaten Gehäuseeinsatz. Anstelle von Flachdichtungen werden nur drei als O-Ring-Dichtungen ausgeführte statische Dichtungen verwendet, um Leckagen zu verhindern. Die Rotoren sind hydrodynamisch balanciert, es sind keine Drucklager notwendig. Das führt zu einem vibrations- und pulsationsfreien Lauf. Die maximalen Betriebsdaten der Pumpe liegen bei einer Fördermenge bis 276 m³/h und einem Druckbereich bis 20 bar. Die Viskosität des Fördermediums kann zwischen 10 und 10.000 cSt betragen.

7 Stellantrieb schließt im Notfall mechanisch
In Anwendungen mit hohem Gefahrenpotenzial, wie in der Öl- und Gasindustrie, sind fehlersichere Stellantriebe gefordert, die eine Armatur im Notfall auch ohne Strom selbsttätig öffnen oder schließen. Die Fail-safe-Einheit FQM von Auma erfüllt diese Forderung. Die Antriebslösung erzeugt das im Notfall erforderliche Drehmoment ausschließlich mechanisch mithilfe eines Rollfedermotors. Während herkömmliche Federn über den Stellweg der Armatur rund 80 % ihres Dremoments verlieren, bleibt dieses bei der FQM-Einheit nahezu konstant. Ein Überlagerungsgetriebe sorgt dafür, dass die Feder im Normalbetrieb nicht mitbewegt werden muss.

8 US-Messung verhindert Stillstand von Dampfleitungen
Stillstehende Dampfleitungen können zu einer kostspieligen Angelegenheit werden. Um solche Stillstände zu vermeiden, hat Krohne den Optisonic 8300 in sein Portfolio für Prozess- und eichpflichtige Messungen von Gasen und Flüssigkeiten aufgenommen. Das Ultraschall-Durchflussmessgerät zum Messen von Heißdampf misst auf 1 % genau – in einem großen, dynamischen Messbereich. Die Messungen lassen sich wiederholen. Das 2-Strahl-Gerät verfügt über einen Messwertaufnehmer mit freiem Rohrquerschnitt ohne bewegliche Teile oder Einbauten. Es liegen keinerlei Kabel frei. Das Gerät ist somit in der Lage, die Messgenauigkeit ohne Wartungsbedarf oder nachträgliche Kalibrierung bis zu 20 Jahre einzuhalten und reduziert gleichzeitig die Betriebskosten. Mithilfe der Diagnosefunktionen lässt sich die Messgenauigkeit überprüfen, ohne das Gerät ausbauen zu müssen. Mit Nennweiten DN100 bis DN1000 eignet sich das Gerät für hohe Durchflussraten. Zur Verfügung stehen Druckstufen bis 200 bar und Temperaturstufen bis 540 °C. Mit zusätzlich angeschlossenen Temperatur- und Drucksensoren kann der integrierte Mengenumwerter den Dampfmassedurchfluss berechnen. Zum Einsatz kommt das Gerät beim Überwachen der Effizienz von Kesseln und Anlagen in Kraftwerken, zur Energiebilanzierung oder für unternehmensübergreifende Dampfabrechnungen.

9 Stufenlos Druck messen
Der Druckmessumformer P310 aus der Sitrans-P-Reihe von Siemens eignet sich aufgrund seiner Messgenauigkeit von 0,075 % für zahlreiche Applikationen – darunter auch für den Öl- und Gasbereich. Der Umformer ist stufenlos einstellbar auf Messspannen zwischen 0,01 und 700 bar. Das digitale Gerät ist eigensicher ausgelegt, druckfest gekapselt und kann daher in explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 1 und 0 genutzt werden. Zudem ist es Atex-konform. Durch die elektromagnetische Verträglichkeit im Bereich 10 kHz bis 1 GHz eignet sich der Messumformer auch für Einsatzorte mit hohen elektromagnetischen Einflüssen.

10 Absolutdruckmessung integriert
Mit der Optibar-Serie hat Krohne eine komplette Reihe an Druckmessgeräten für Anwendungen mit Prozessdruck, hydrostatischem Druck und Differenzdruck im Portfolio. Die Geräteserie bietet eine Auswahl an Drucktransmittern und Druckmessumformern mit keramischen oder metallischen Messzellen, applikationsspezifischen Druckmittlern, Wirkdruckgebern und Zubehör für Durchfluss-, Füllstand- oder Prozessdruckanwendungen – vom einzelnen Transmitter bis hin zu kompletten Messstellen. Die Druckmessumformer sind sowohl mit keramischen als auch metallischen Messzellen bis 1.000 bar verfügbar. Es gibt Ausführungen für aseptische Prozesse und für Hochtemperatur- oder korrosive Anwendungen. Der Differenzdruckmessumformer Optibar DP 7060 bildet das Zentrum des Transmitter- und Messumformer-Portfolios. Er eignet sich für Durchfluss-, Füllstand- oder Prozessdruckanwendungen bis 420 bar. Durch eine integrierte Absolutdruckmessung erübrigen sich bei Durchfluss- und Füllstandanwendungen zusätzliche Sensoren. Die Druckmessumformer basieren auf einem modularen Konzept und verfügen darüber hinaus über austauschbare Gehäuse und Elektronik-, Anzeige- und Bedienmodule. Auf diese Weise lassen sich unterschiedliche Anforderungen, beispielsweise für Eigensicherheit und Explosionsschutz mit einer einzigen Plattform erfüllen.

11 Controller trotzt Schadgasen und hohen Temperaturen
Siemens hat seinen Controller Simatic S7-410 für anspruchsvolle Aufgaben in der Prozessindustrie weiterentwickelt. Der Controller wurde für den Betrieb in mit Schadgas belasteten Umgebungen beschichtet. Die Fehlertoleranz des redundanten Systems hat der Hersteller weiter erhöht. Darüber hinaus lässt sich das Gerät in Umgebungstemperaturen bis 70 °C nutzen – damit auch im Öl- und Gasbereich.

12 Verbessertes Targeting beim Energie-Management
Der Energy Advisor von Emerson Process Management ist ein Echtzeit-Energie-Management-Informationssystem, das den Prozess der Überwachung und des Managements des Energieverbrauchs in Fabriken, Anlagen und Raffinerien automatisiert. Mit Echtzeitinformationen über die Energieeffizienz einer Anlage können Prozessbetreiber Ineffizienzen und Unregelmäßigkeiten identifizieren und korrigierend eingreifen. So lassen sich durchschnittlich 5 bis 10 %/a der Energiekosten sparen. Das System sammelt Energiedaten aus verschiedenen Quellen, inklusive – aber nicht ausschließlich – Emersons Prozessleitsystemen Deltav und Ovation sowie deren Wireless-Infrastruktur. Damit liefert es eine Echtzeit-Analyse sowie einen historischen Kontext. Durch den Einsatz von Prozessmodellen sind die Hersteller in der Lage, drei kritische Elemente zu analysieren und zu vergleichen: die Energiemenge, die für ein System konzipiert ist, wie viel Energie das System in einem bestimmten Zeitraum verbraucht hat und wie hoch der aktuelle Verbrauch ist. [su]

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Heftausgabe: September 2015

Über den Autor

Armin Scheuermann, Redaktion
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