Gleitringdichtungen Mangelschmierung und Schmutz? Kein Problem für diamantbeschichtete Gleitringdichtungen

Autor / Redakteur: Andreas Goldschmidt, Tobias Gürtler / Dr. Jörg Kempf

Multiphasenpumpen für die Erdölförderung sind echte Multitalente. Zuverlässig pumpen sie Gemische von Rohöl, Formationswasser und Erdgas – und das in unterschiedlichster Konzentration und Zusammensetzung. Zu den sensiblen Bauteilen der Pumpen gehören die Gleitringdichtungen. Sie sind in der Regel mit aufwändigen Spül- und Schmiersystemen ausgerüstet, um trotz Multiphasengemisch störsicher zu funktionieren. Doch es geht auch einfacher.

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Die Booster-Pumpen kommen unter Extrembedingungen im Panacocha-Ölfeld im Amazonasgebiet von Ecuador zum Einsatz.
Die Booster-Pumpen kommen unter Extrembedingungen im Panacocha-Ölfeld im Amazonasgebiet von Ecuador zum Einsatz.
(Bild: Eagle Burgmann)

Bornemann bildet mit seinen Schraubenspindelpumpen, typischen Verdrängerpumpen, eine feste Größe bei der Multiphasen- und Subsea-Technologie. Im Jahr 2009 hatte der Pumpenhersteller von der staatlichen Petroamazonas EP aus Ecuador, der Nummer 4 unter den Erdölländern Südamerikas, den Zuschlag für die Lieferung von drei leistungsstarken Multiphasenpumpen bekommen. Ihr Einsatzgebiet liegt tief im Urwald-Gebiet des Amazonas: Im Panacocha-Projekt, das im Oktober 2010 ans Netz ging und im Endausbau auf 16 Bohrlöcher und eine Tagesleistung von 25 000 Barrel Rohöl ausgelegt ist, transportieren die Booster-Pumpen das geförderte Multiphasengemisch mit hohem Druck durch die 500 km lange Pipeline in die am Pazifik gelegene Raffinerie von Esmeraldas.

Das Plus des Multiphasenkonzepts: Wo früher noch im Bohrfeld der heterogene Mix aus Rohöl, Gas, Wasser und diversen Feststoffen getrennt und dann über separate Pipelines transportiert wurde, reicht heute eine einzige Multiphasen-Pipeline aus. Gerade in ökologisch sensiblen Projekten erweist sich dies als großer Vorteil.

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Weniger ist mehr

Weniger ist mehr – was in Sachen Pipeline und Pumpstationen gilt, griff auch bei der Auslegung der Gleitringdichtungen in den Druckerhöhungspumpen für das Panacocha-Projekt. Gefordert wurden von Bornemann extrem einfach und zuverlässig ausgelegte Einzeldichtungen für die Multiphasenpumpen. Eine möglichst wartungsfreie und dennoch robuste Gleitringdichtung, die man auch in einer unbemannten Station einsetzen könnte – so lautete die Vorgabe.

Bewusst sollte bei den Dichtungen auf eine Fahrweise nach API Plan 32 verzichtet werden. Plan 32 steht für die Zufuhr einer sauberen Flüssigkeit (in der Regel Wasser) aus einer externen Quelle vor die Dichtung – und ist Standard bei vielen Multiphasen-Anwendungen. Die Flüssigkeitszufuhr sorgt konstant für einen schmierenden Film im Dichtspalt zwischen den Gleitflächen und bietet wirksamen Schutz vor Mangelschmierung. Das ist wichtig, wenn über längere Zeit Gas gefördert wird und die Gefahr von Überhitzung und Trockenlauf besonders groß ist.

Ein weiteres Plus sind die permanente Spülung und das Abhalten des feststoffbeladenen Fördermediums von den Gleitflächen. Hierdurch werden vorzeitiger Verschleiß und Leckage, die durch Abrasion entstehen können, verhindert. Entscheidender Nachteil von API Plan 32 beim Einsatz fernab der Zivilisation ist der Aufwand für Logistik und Überwachung – weshalb diese Fahrweise für das Projekt in Ecuador keine praktikable Option war.

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