Möglichkeiten des NPZ ANOD in Bezug auf die Importsubstitution

Kuldyschew A.K. (Kuldyshev A.K.)

Chefkonstrukteur vom NPZ ANOD

aus dem Bericht  während der  Tagung der Hauptmechaniker der Ölraffinerien und petrochemischen Betriebe Russlands und der GUS vom 1. - 5. Dezember 2014.

Das wissenschaftlich-fertigungstechnische Zentrum ANOD beschäftigt sich erfolgreich im Laufe von mehr als 20 Jahren  mit der Projektierung und Herstellung der Dichtungen von Wellen,  Lagereinheiten der Kreiselmaschinen. In diesen Jahren wurde die Projektierungsschule aufgebaut, die Erzeugung von standardmäßigen und Einzeldichtungen und Systemen von verschiedenen Schweregraden in Gang gesetzt. Es wurden verlässliche Lieferanten der Zubehörteile ausgewählt, das Verfahren der Zusammenarbeit mit ihnen in Einklang gebracht. Es wurden das Qualitätssystem im Unternehmen, das System für Kontrolle und Prüfung der von uns produzierten Erzeugnisse gebildet, die gut funktionieren. Es wurde das Service-System für Produkte eingerichtet.

In den vergangenen Jahren wurden mehr als 1500 Projekte der Dichtungen und Dichtungssysteme hergestellt. Es wurden reiche Arbeitserfahrungen unter verschiedenen Betriebsverhältnissen der Dichtungen und Dichtungssysteme, mit verschiedenen Herstellern und Verbrauchern der Pumpenausrüstung gesammelt.

All diese Jahren mussten wir im Konkurrenzkampf nicht nur gegen inländische, sondern auch gegen führende globalen Hersteller: Eagle-Burgmann, Jone Crane, Flowserve, Aesseal u.a. arbeiten.

In den ersten Jahren der Tätigkeit des Unternehmens wurde der Schwerpunkt auf die Projektierung der Dichtungen zum Ersatz der moralisch überholten, uneffektiven und mit den Verordnungen über den sicheren Betrieb nicht übereinstimmenden Dichtungen für inländische Pumpen gelegt. In den letzten Jahren, indem die meisten Ölraffinerien und petrochemischen Betriebe vorwiegend mit den den modernen Forderungen an den sicheren Betrieb entsprechenden Dichtungssystemen ausgerüstet wurden, projektiert und erzeugt  das NPZ ANOD immer mehr Dichtungen zum Ersatz der ausländischen Dichtungen in den funktionierenden und neu ankommenden Pumpen der ausländischen Hersteller, wie z.B. Sulzer, KSB, ClydeUnion u.a.

Nachdem wir während dieser Jahre gemachte Arbeit analysiert hatten, kamen wir zu folgenden Schlussfolgerungen:

1. Die Dichtungen der ausländischen Hersteller besitzen oft keine optimale Bauart (sie haben komplizierte, manchmal nicht gerechtfertigte Formen von Keramik- und Graphitreibpaarungen, einen großen Satz der Kleinteile, sehr geringe Schnitte der Gummidichtungen, komplizierte, schwierig herzustellende Metallteile), wodurch das Personal. Das sich mit der Instandhaltung beschäftigt, nach  dem Ausfall  diese Teile lieber durch neue ersetzt, als sie zu reparieren versucht. Die Wiederherstellung benötigt viele Aufwände.
2. Trotz der vorhandenen Normen API 610 und API 682, die die Vorgehensweise bei der Projektierung der Dichtungssysteme und der Anschlussgrößen von Pumpen für den Einbau der Dichtungen regulieren, haben die angebotenen Pumpen eine große Vielfalt von Anschlussgrößen und folglich eine riesige Lagerliste von Dichtungen.
3. Der Einsatz der Dichtungen von verschiedenen Herstellern ist mangelhaft, denn die Vielfalt der Bauarten mit verschiedenen Varianten von Lösungen einer typengleichen Aufgabe hat eine riesige Lagerliste von Ersatzteilen und Verschlussteilen als Folge, für deren Aufrechterhaltung große Aufwände benötigt werden.
4. Nicht immer ist der Einsatz von platzraubenden Dichtungssystemen mit einem wucherischen preis ist verständlich. Zum Beispiel: 1). Einsatz von 25l-Behältern mit der Pufferflüssigkeit für Dichtungen an der Welle mit dem Durchschnitt von über 60 mm laut API682 ist in den Fällen nicht gerechtfertigt, wenn ein 10-12l-Behälter seine Aufgabe ausgezeichnet erfüllt. 2). Die Verwendung eines Installationsschemas laut Plan 53С von API682 in den Fällen, wenn das Installationsschema  laut Plan 52 von API682 leicht die Aufgabe erfüllt, rechtfertigt die Aufwände nicht.
5. Unsere Dichtungssysteme stehen den ausländischen Analoga in nichts nach, in vielen Fällen aber übertreffen die sowohl in Bezug auf technische Kennwerte (Laufperiode, Leckverluste), als auch in Bezug auf die Aufwände für die Lebensdauer. Zum Beispiel: Das Funktionieren der Dichtungen УТТХ (UTTH), УТДХ (UTDH), Lager- und  DichtungseinheitenБПУ (BPU) für heiße Medien mit der Temperatur von 360-380°С benötigt niedrigere Aufwände pro Lebensdauer, als Abdichtungsfaltenbalge.
6. Die Dichtungen von NPZ ANOD besitzen eine gut entwickelte Auswechselbarkeit, ihr Einsatz fordert minimale Aufwände für die Unterstützung der Funktionsfähigkeit während der Lebensdauer.
7. Die Bauweisen unserer Dichtungen zeichnen sich durch Einfachheit, absolute Reparierbarkeit, Möglichkeit der Wiederherstellung in der kürzesten Zeit mit den minimalen Aufwänden unter Verwendung von minimaler Zahl der Ersatzteile.
8. Im NPZ ANOD wurde eine Palette der Stirndichtungen in Zusammenhang mit den Pumpenräumen laut API610 und im Zusammenhang mit den Forderungen von API 682 entwickelt und erzeugt.
9. Zur Aufrechterhaltung des Betriebs und des Instandsetzungspersonals wurde  an den großen Objekten ein Beratungs- und Service-Dienst durch in der Nähe liegenden Zentren organisiert.

Noch ein Thema ist für die Fachleute von großem Interesse - das ist der Einsatz der Lager- und Dichtungseinheiten bei der Erneuerung der im Ausland hergestellten Pumpen.

Die Lager- und Dichtungseinheiten erschienen zur Steigerung der Nutzdauer der Lager- und Dichtungseinheiten. Die Aufgabe war, die Nutzdauer der Lager und Dichtungen zu verlängern und sie 30-40 Taus.Stunden lang zu machen. Diese Aufgabe haben wir erfolgreich gelöst. Heutzutage sind über 300 БПУ (BPU) hergestellt und unter verschiedenen Bedingungen in 25 Ölraffinerien und petrochemischen Betrieben eingesetzt. Die Gesamtzahl der Arbeitsstunden beträgt 8 Mio.

Die BPU stellen ein  Zylindergehäuse dar, an dessen Enden Einfachdichtungen installiert sind, die als  Profil- und Luft-Dichtungsstufen (Tandem-Typ) oder Doppeldichtung dienen, je nach den gestellten Aufgaben. Zwischen den Dichtungen befinden sich      Laufträger und Axialgleitlager, die mit dem  Absperrmittel gekühlt und geschmiert werden. Stoffe der Gleitlager und Reibpaarungen von Dichtungen - Siliciumkarbid, siliziertes Graphit -  gewährleisten eine sichere Funktion der Reibpaarungen, darunter in den verschmutzten Medien. Die Pumpensätze mit den БПУ (BPU)-Einheiten der Baureihe 5-АНГК  (5-ANGK) können das Funktionieren in einem breiten Bereich der Leistungsdaten mit dem Verbrauch von bis 1200 m³/h und der Fallhöhe bis 350 m gewährleisten.

Die BPU-Einheit löst das Problem der Erdöl-Hebelpumpen und doppelgelagerten Pumpen, die unter extraschwierigen Betriebsbedingungen funktionieren (viskose       Erdölderivate, hohe Temperaturen, instabile Betriebsbedingungen, chemisch aktive Produkte, Unmöglichkeit, die Kühl- und Schmierbedingungen zu ändern).

Die mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen beträgt mind. 30000 Stunden, im Foto sind die Lagerungen der Pumpe НК560/300 nach dem 6-jährigen Betrieb  mit dem mittelentbenzinierten Erdöl; mit der Temperatur von 360ºС dargestellt.

Wie ist das Problem  der Reparatur der  Pumpe mit der magnetischen Kupplung zu lösen, die wegen der Störung der Kupplung infolge des Eindringens von mechanischen Körnchen ausgefallen ist? Die Beschaffung einer neuen magnetischen Kupplung macht den halben Preis einer neuen Pumpe aus, und wie kann man garantieren, dass die reparierte Pumpe durch denselben Grund nicht erneut ausfallen wird? Der Austausch des Antriebsteils der Pumpe durch die БПУ (BPU)-Einheit garantiert die Reinheit der  Flüssigkeit in der Lagerung, denn die Profildichtung schützt den Lager-Hohlkörper gegen Eindringen von mechanischen Körnchen aus dem Strömungsteil. Es wird der Wirkungsgrad des Pumpensatzes gestiegen, weil in der magnetischen Kupplung große Förderleistung verloren geht. Die Instandsetzung der ausgefallenen Profil- oder Luft-Stirndichtung besteht am meisten aus dem Ersatz einer Reibpaarung und der Gummidichtungen, was einen sehr geringen Prozentanteil des Pumpenpreises ausmacht.

An dem Sosnogorsker GPZ (Erdgasverarbeitungswerk) wurde ein Pumpensatz mit der magnetischen Kupplung von HMD modernisiert. Dieser Pumpensatz umpumpt das Benzin-Toluol-Gemisch unter 180°…260° С. Als Läuferwelle-Stützen wurden Gleitlager mit dem mit dem Medium  umgepumpten Medium, das aus  dem Druckstutzen der Pumpe entnommen wird, verwendet.

Ohne die Abmaße der Pumpe zu ändern,  wurde der magnetische Antrieb durch eine Lager-Dichtungseinheit 90БПУ2 (90BPU2) ersetzt. Im Ergebnis wurden wesentlich die Betriebsbedingungen der Lager durch den Einsatz eines geschlossenen Schmier- und Kühlkreislaufs verbessert. Die mit dem Einsatz einer magnetischen Kupplung und des Rückumlaufs eines Teils des  umgepumpten Mediums  am Schmierstoff der Lager verbundenen  ausgeschlossenen Verluste ermöglichten die Senkung des  Leistungsbedarfs von 120 kW bis 97 kW, und das Unternehmen sparte dadurch Hunderttausenden von Rubeln jährlich nur für den Strom.

Das ist nicht die erste von dem OOO (GmbH) NPZ ANOD durchgeführte Modernisierung der Pumpe mit der magnetischen Kupplung. An der Krasnodar Ölraffinerie wurde 2010 bei dem Masut-Umpumpen  unter 320°С eine Pumpe mit der magnetischen Kupplung von HMD modernisiert. 2009 wurde  an der ОАО (offenen AG) Sajanchimplast bei dem Vinylchlorid-Umpumpen eine Pumpe mit der magnetischen Kupplung von Klaus Union modernisiert.

Viele Unternehmen verwenden stopfbuchsenlose Pumpen zum Umpumpen der giftigen explosions- und brandgefährlichen Flüssigleiten. GOST R 52743-2007 verpflichtet die Unternehmen, stopfbuchsenlose Pumpen  beim Umpumpen der IIC-Flüssigkeiten  in den explosions- und brandgefährlichen Zonen einzusetzen, in den übrigen Fällen  ist es möglich, die Pumpen mit den Doppelstirndichtungen oder Tandem-Dichtungen einzusetzen. Dabei haben stopfbuchsenlose Pumpen ausgesprochene Mängel. Das gepumpte Medium muss keine harten und faserigen Körnchen enthalten, die die Gleitlager und Schutzmäntel zerstören, stopfen Kühlkanäle und ändern die Bilanz der Axialkräfte, die den Läufer beeinflussen. Die stopfbuchsenlosen Pumpen lassen kein einwandfreies Verlaufen der Mode  mit „Luft-Ansaugungen“, bei dem trockenen Start und Fehlen der Flüssigkeit im Hohlraum der Pumpe zu, dabei wird ein entwickeltes System der automatisierten Kontrolle und Steuerung benötigt. Die Reparatur der stopfbuchsenlosen Pumpen unter den Betriebsbedingungen ist wegen ihrer Kompliziertheit und Spezifik praktisch unmöglich. Der Wirkungsgrad der stopfbuchsenlosen Pumpen ist weniger, als bei den üblichen Pumpen.

In der Praxis werden stopfbuchsenlose Pumpen oft unbegründet eingesetzt, es werden Risiken des Einsatzes unter bestimmten Betriebsbedingungen nicht berechnet, es wird die wirtschaftliche Zweckdienlichkeit  des Einsatzes von bestimmten Medien nicht berücksichtigt. Im Ergebnis eines solchen Einsatzes fallen die Pumpen schnell aus, ohne sogar ein Viertel der Soll-Betriebsdauer, und oft sogar ein paar Stunden zu funktionieren. Im Ergebnis wurde die Pumpe aus dem Verkehr genommen, die Reparatur ist arbeitsaufwendig und teuer oder unmöglich. Und eine große Menge von den ihre Betriebsdauer nicht durchgemachten Pumpen  werden in der Werkstätten gelagert.

Die Fachleute der ООО (GmbH) NPZ ANOD arbeiteten die Varianten der Modernisierung  jener stopfbuchsenlosen Pumpen aus, die unbegründet an den Ölraffinerien und petrochemischen Betrieben eingesetzt werden. Eine baulich modernisierte Pumpe stellt den hydraulischen Teil der vorhandenen stopfbuchsenlosen Pumpe mit der daran angebauten Lager- und Dichtungseinheit (БПУ/BPU), eine Stütze mit  der Ausrüstung des Systems für Sicherstellung der Funktion der Einheit sowie einen E-Antrieb, die an einem Rahmen zusammengebaut sind, dar. Mit Hilfe des Unterstützung- und Kontrolle-Systems wird das Monitoring des Funktionierens der Lagerungen gewährleistet, wodurch ihre Störung vorbeugt wird, die Kontrolle der Dichtheit des Kreislaufs der Anmachflüssigkeit schließt den Leckverlust des gepumpten Mediums in die Atmosphäre aus.

Endlich ist die Hauptschlussfolgerung:

Heute ist das NPZ ANOD bereit, die Ölraffinerien und petrochemischen Betriebe mit den modernen Dichtungssystemen mit den höchsten Forderungen im Zusammenhang mit den Weltstandards zu versorgen und wirkungsvolle Importsubstitution der komplizierten Pumpenausrüstung der ausländischen Hersteller durch die inländische Pumpenausrüstung, hergestellt mit den Führungstechnologien, zu gewährleisten.