Wartung mit Top-Zugang

Absperrklappen für LNG-Anwendungen

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25.09.2019 Beim Verflüssigen von Erdgas sind geeignete Armaturen eine kritische Komponente. Ihre Leistung und Zuverlässigkeit sind von entscheidender Bedeutung für den gesamten Verflüssigungsprozess.

Entscheider-Facts

  • Nach Europäischer Norm muss die Wartung von Armaturen in LNG-Anwendungen möglich sein, ohne den Armaturenkörper aus der Leitung zu entfernen.
  • Die beschriebene 4-fach exzentrische Top-Entry-Absperrklappe erfüllt die entsprechenden Anforderungen und ermöglicht volle Dichtheit bei kryogenen Anwendungen mit extremen Temperaturunterschieden.
  • Eine spezielle Version für LNG-Anwendungen stellt sicher, dass Kontroll- und Wartungsarbeiten einfach in der installierten Position und ohne zusätzliche Risiken für das Servicepersonal möglich sind.

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Bilder: Müller Quadax

Der Prozess der Verflüssigung wird durchgeführt, um das Volumen für den Transport des Kraftstoffs zu reduzieren: LNG reduziert das Volumen um das 600-fache, wodurch der Transport wesentlich wirtschaftlicher wird.

Die gesetzlichen Anforderungen EN 1473-2016 für Anlagen und Ausrüstungen für Flüssigerdgas – Auslegung von landseitigen Anlagen beschreiben die Wichtigkeit von wenigen oder gar nicht vorhandenen Flanschverbindungen in LNG-Rohrleitungen. Aus Sicherheitsgründen schreibt diese Europäische Norm unter anderem im Abschnitt Armaturen Folgendes vor:

  • Inline-Split-Body-Armaturen werden für kryogene Anwendungen nicht empfohlen.
  • Es wird empfohlen, dass Armaturen für den Einbau in kryogene Kohlenwasserstoff- und toxische Systeme Anschweißenden haben.
  • Kryogene und Hochtemperatur-Armaturen müssen so konstruiert sein, dass die internen Komponenten gewartet werden können, ohne dass der Armaturenkörper aus der Leitung entfernt werden muss.

Engineering-Unternehmen, Anlagenbauer und letztendlich die Endabnehmer haben ein erhöhtes Interesse daran, die Spezifikationen der gesetzlichen Anforderungen einzuhalten. Besonders wichtig ist die Möglichkeit, interne Komponenten der Armatur zu warten, ohne den Armaturenkörper aus der Leitung entfernen zu müssen. Um diese Anforderung zu erfüllen, gibt es zwei Lösungen auf dem Markt: Side-Entry- und Top-Entry-Armaturen.

Von der Seite oder von oben?

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Die Top-Entry-Absperrklappen bieten auch bei sauberen flüssigen und gasförmigen kryogenen Anwendungen mit extremen Temperaturunterschieden volle Dichtheit.

Die Side-Entry-Armatur verfügt über einen Zugang zum Gehäuse auf einer Seite der Verkleidung, der es dem Servicetechniker ermöglichen soll, den Sitz zu entfernen und den Dichtungsring zu deinstallieren. Ein Schwachpunkt ist, dass die Verkleidung nicht herausgezogen werden kann: Die Wartung muss ausgeführt werden, während die Scheibe im Rohr verbleibt. So können zum Beispiel bei Armaturen mit hohen Arbeitszyklen die Wellenlager nicht ausgetauscht werden, ohne den Körper aus der Rohrleitung zu entfernen. Darüber hinaus ist es bei Größen unter DN 300, 12 Zoll sehr schwierig, interne Komponenten zu erreichen und zu ersetzen, da Platz für eine ordnungsgemäße Handhabung fehlt. Andererseits muss bei großen Abmessungen und Hochdruckklassen ein Servicetechniker in die Leitung einsteigen, um Dichtungskomponenten zu ersetzen, wodurch die Gefahr eines direkten Kontakts mit dem Restgas besteht. Außergewöhnliche Sicherheitsmaßnahmen sind erforderlich. Eine fehlerhafte Druckbeaufschlagung der Rohrleitung oder Hubteile der Armatur während Wartungsarbeiten können fatale Folgen haben.

Der Hersteller Quadax hat sich seit Beginn der LNG-Anwendungen dazu entschlossen, seine Armaturenkörper als Top-Entry-Version für diesen Zweck zu konzipieren. Obwohl die Absperrklappen für saubere flüssige und gasförmige kryogene Anwendungen grundsätzlich wartungsarm sind, können trotzdem unter Umständen außerordentliche Reparaturen erforderlich sein. In diesem Fall kann der zentrale obere Flansch entfernt werden, und die internen Komponenten können leicht aus dem Körper herausgezogen werden. Ein effizienter Austausch aller Teile einschließlich der Wellenlager ist in einer sicheren Umgebung mit freiem Zugang für das Servicepersonal unabhängig von der Armaturengröße möglich. Somit ist niemand weiteren Risiken ausgesetzt, und die Wartungsarbeiten erfordern weniger Zeit. Darüber hinaus ist die Körperlänge kürzer als bei der Ausführung mit seitlichem Einstieg, was zu einem geringeren Gewicht und zu einer weniger mechanischen Belastung des Körpers durch isometrische Unterschiede in den Rohrleitungen führt.

Die 4-fach exzentrische Konstruktion der Quadax-Absperrklappe agiert mit einer vollkommen runden Sitz- und Dichtungsgeometrie. Mit dieser Konstruktion sind extreme Temperaturen bis -250 °C zuverlässig zu bewältigen. Selbst wenn das Material aufgrund extremer Temperaturunterschiede schrumpft oder sich ausdehnt, behält die Armatur ihre Dichtheit. Darüber hinaus ermöglicht die reibungsfreie metallisch dichtende Konstruktion einen wartungsarmen Einsatz. Aufgrund der Präzision in der Fertigung hat sich insbesondere die Buttweld-Version dieser Absperrklappe in LNG-Anlagen wie -Terminals und -Speichertanks bewährt.

Heftausgabe: Oktober/2019

Über den Autor

Christopher Alexi, Marketing und Vertrieb, RSB Design
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