OMV Refining & Marketing Erstellung und Umsetzung eines ... · 11 |OMV Refining & Marketing, Uwe Seifert, 16.04.2007 Umsetzung der TA-Luft 15 10 56 48 10 74 22 46 70 1 27 0 20 40

OMV Refining & Marketing

Mehr bewegen.

Erstellung und

Umsetzung eines

Dichtheitskonzeptes

für RaffineriepumpenGraz, 16.04.2007

2 |OMV Refining & Marketing, Uwe Seifert, 16.04.2007

Inhalt

1. Einleitung

2. Vorstellung OMV Deutschland GmbH

3. Umsetzung der TA Luft

4. Anforderungen an die Technische Dichtheit

5. Dichtsysteme in der Raffinerie

6. Zusammenfassung


Einleitung

� Betrieb von ca. 1000 Pumpen in den Anlagen der OMV D� Überwiegende Förderung von brennbaren und leichtentzündlichen

Medien� Beseitigung von Dichtungsleckagen hat hohe Priorität� Schutz der Mitarbeiter� Schutz der Umwelt� Erfüllung gesetzlicher Auflagen

� Erstellung eines Konzepts zur Erhöhung der Dichtheit von

Raffineriepumpen


Vorstellung OMV Deutschland GmbH

Standorte








Umsetzung der TA-Luft



� „Gasförmige Emissionen beim Verarbeiten, Fördern, Umfüllen oder Lagern von flüssigen organischen Stoffen. Beim Verarbeiten, Fördern, Umfüllen oder Lagern von flüssigen organischen Stoffen, die

� a) bei einer Temperatur von 293,15 K einen Dampfdruck von 1,3 kPa oder mehr haben,

� b) einen Massengehalt von mehr als 1 von Hundert an Stoffen nach Nummer 5.2.5 Klasse I, Nummer 5.2.7.1.1 Klasse II oder III oder Nummer 5.2.7.1.3 enthalten,

� c) einen Massengehalt von mehr als 10 mg je kg an Stoffen nach Nummer 5.2.7.1.1 Klasse I oder Nummer 5.2.7.1.2 enthalten oder

� d) Stoffe nach Nummer 5.2.7.2 enthalten, sind die unter den Nummern 5.2.6.1 bis 5.2.6.7 genannten Maßnahmen zur Vermeidung und Verminderung der Emissionen anzuwenden.“

Punkt 5.2.6 der TA Luft – Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft



� Entsprechend Abschnitt 5.2.6.1 Pumpen sind technisch dichte Pumpen wie Spaltrohrmotorpumpen, Pumpen mit Magnet-kupplung, Pumpen mit Mehrfach-Gleitringdichtung und Vorlage-oder Sperrmedium, Pumpen mit Mehrfach-Gleitringdichtung und atmosphärenseitig trockenlaufender Dichtung, Membranpumpen oder Faltenbalgpumpen zu verwenden.



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Raffinerie Petrochemie Tanklager Versorungsanlagen

TA Luft konform Können bis zum Ersatz weiterbetrieben werden Bis 2014 umzurüsten



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Raffinerie Petrochemie Tanklager Versorungsanlagen

Einfachdichtungen und Packungen Doppeldichtungen und hermetisch dicht



Raffinerieteil

� Ausrüstung von 45 derzeit nicht TA Luft konformen Kreiselpumpen des Raffinerieteils mit drucküberlagerten flüssigkeitsgeschmierten Doppeldichtungen

� Nachspeisung des Sperrmediums erfolgt über Versorgungsleitung von der zentralen Sperreinheit und zu den Pumpen

� Sperrmedium OMV- Öl „EBV Sealfluid SH2“ � Bei 5 Pumpen erfolgt die Ausrüstung mit Stickstoff gesperrten

Gasdoppeldichtungen



Petrochemie

� Die Pumpen entsprechen in ihrer Ausrüstung mit doppelt wirkenden Gleitringdichtungen bzw. in ihrer Bauart als Magnet-und Spaltrohrmotorpumpen nahezu vollständig den Anforderungen der TA Luft.

� unklaren TA Luft- Bewertung für Laugen und Waschlösungen (MEA)

� Problem Methanol als Sperrmedium� Ausrüstung der neuen Anlage (Erzeugung von Ethylen und

Propylen ) mit Magnet- und Spaltrohrmotorpumpen



� Tanklager

� derzeit 70 nicht TA Luft- konforme und bis 2014 umzurüstende Dichtungen

� fehlende MSR- technische Anbindung der Pumpenstandorte� Installation eines kabellosen Netzwerkes mögliche Alternative� Bedienaufwand bei Ersatz der Einfach- durch Doppeldichtungen

für das Anlagenpersonal zum Nachfüllen der Sperrsysteme


Anforderungen an die Technische Dichtheit

� TRB 801 Technische Regeln zur Druckbehälterverordnung Flüssiggaslagerbehälteranlagen� schreibt für Flüssiggaspumpen „eine hochwertige dynamische

Abdichtung gegenüber dem Gehäuse“ vor� Maßnahmen zur Alarmierung und Abschaltung der

Drucküberwachung des Sperrmediums werden festgelegt� Umsetzung der EU- Richtlinie 1999/92 EG (ATEX137) und

Inkrafttreten der Betriebssicherheitsverordnung am 01.01.2003� Durch technisch dichte bzw. dauerhaft technisch dichte Anlagen

gem. EX-RL, geeignete Lüftungskonzepte und Dichtigkeitsprüfungen wird das Auftreten explosionsfähiger Atmosphäre weitestgehend vermieden.



Festlegung der explosionsgefährdeten Bereiche im allgemeinen Teil des Explosionsschutzdokumentes der OMV Deutschland:

„Für alle Prozessanlagen im Freien, in denen brennbare Flüssigkeiten verarbeitet werden, ist keine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre (g.e.A.) zu erwarten. Dies gilt sowohl für auf Dauer technische dichte Anlagenteile (z.B. Pumpen mit Magnetkupplung) als auch für technisch dichte Armaturen sowie für technisch dichte lösbare Verbindungen von Rohrleitungen, die betriebsmäßig nicht oder nur selten gelöst werden, z.B. Ventile mit verschlossenem Auslaufende (Schraubkappe oder Blindflansch). Um Pumpen, die alstechnisch dicht gelten, ist ein explosionsgefährdeter Bereich nach den TRbF 20, Pkt. 8.2.3, Absatz 2 bis 7 vorzusehen.“



Zone 2 (T3)01G008A/BPumpe technisch dichtExplosionsgefährdeter Bereich:1,6 m Radius um die Gleitringdichtung und nach unten bis zum Boden ist Zone 2 gem. TRBF 20 Pkt. 8.2.3 (2)Gefährdungsbeurteilung Anhang A2-D4

Beispiel Ex-Zonen-Plan, Technisch dichte Pumpen



Beispiel Ex-Zonen-Plan, Dauerhaft technisch dichte Pumpen



Beispiel Ex-Zonen-Plan, Dauerhaft technisch dichte Pumpen mit Methanol als Sperrmedium

Zone 2 (T3)07G211A/B

Pumpe technisch dicht, mit doppelt wirkender Gleitringdichtung

Sperrmedium MethanolExplosionsgefährdeter Bereich:

0,5 m Radius um die Gleitringdichtung und nach unten bis zum Boden ist Zone 2

gem. TRBF 20 Pkt. 8.2.3 (2)Gefährdungsbeurteilung Anhang A2-D4



Ex-Zonen-Plan, Seitenansicht Pumpen (exemplarisch)


Dichtsysteme in der Raffinerie

Kriterien für Auswahl

� Medium� Bei Produkten ohne oder nur mit geringem Feststoffgehalt

Einsatz hermetisch dichter Pumpen möglich� Bei Förderung von Kokspartikeln und anderen Feststoffen

werden Pumpen mit Wellenabdichtungen bevorzugt� Verwendung von hermetisch dichten Pumpen bei

krebserregenden Stoffen (z.B. Benzol)




� Antriebsleistung

� Einsatz von Spaltrohrmotorpumpen und Magnetpumpen konventioneller Bauart bis ca. 50 kW auf Grund relativ schlechten Wirkungsgrades

� Pumpen höherer Leistungsaufnahme werden mit flüssigkeits-und gasgesperrten Gleitringdichtung ausgerüstet.

� Ausnahme bilden Pumpen mit Magnetantrieben des Typs „Nova Magnetics“ der Firma EagleBurgmann bis 250kW Leistung

� Bei Austausch von Pumpen oft Kabel limitierend




� Erkennung von Leckagen

� Bei Einfachdichtungen nur im Rahmen von Anlagenrundgängen möglich, keine permanente Überwachung

� Überwachung von Doppeldichtungen oder hermetisch dichten Pumpen erhöht Betriebssicherheit

� Kurzfristig und unerwartet auftretende Schäden an anderen Bauteilen (z.B. Pumpen- und Motorlagerung, Kupplung, Welle) oder Prozessprobleme (z.B. Förderbedingungen, verlegte Saugsiebe) werden darüber erkannt




� Betriebsdauer

� Bei diskontinuierlich betriebenen Pumpen, z.B. Verlade-pumpen, können auf Grund der verhältnismäßig geringen Laufzeit die Vorteile der hermetischen Dichtheit gegenüber Wirkungsgradverlusten überwiegen

� Dann Einsatz von Spaltrohrmotorpumpen und Magnetpumpen konventioneller Bauart auch bei höheren Leistungen




� Betriebstemperatur

� Förderung von tiefkalten Medien unter -50°C mittels Spaltrohrmotorpumpe gewinnt an Bedeutung (Problem TA Luft-Einstufung Methanol)

� Bei Betriebstemperaturen > 150°C werden in der Regel Gleitringdichtungen bevorzugt. Dies betrifft vorrangig den Raffinerieteil. In der Petrochemie fehlen die entsprechenden Anwendungen. Einzige Ausnahme sind die Pumpen zur Förderung von Quenchöl bei 200°C.




� Prozessverträglichkeit des Sperrmediums

� Derzeit 3 Pumpen bei -105°C zur Förderung von Ethylen mit Methanol Sperrmedium in Betrieb

� Methanol ist Katalysatorgift in den weiterverarbeitenden Kunststoffanlagen

� Ersatz durch hermetisch dichte Pumpen wird angestrebt� Stickstoffgesperrte Gasdichtungen eventuell Alternative� Problem der Anreicherung inerter Gase im Prozess




� Verfügbarkeit im Reparaturfall

� Spaltrohrmotorpumpen stellen im Reparaturfall bei größerem Schadensausmaß (z.B. Motorschaden) durch die längere Reparaturdauer im Vergleich zu Gleitringdichtungspumpen ein Problem dar.

� Bevorratung kompletter Ersatz- Spaltrohrmotorpumpen� Zunehmender Verzicht auf Ersatzpumpen durch gute

Betriebserfahrungen




� Reparatur durch Vorort-Instandhaltungspersonal

� Reparaturen an flüssigkeitsgesperrten Gleitringdichtungen stellen für das eigene Instandhaltungspersonal kein Problem dar.

� Für gasgesperrte Gleitringdichtungen wird von den Herstellern eine Überholung in den Servicecentern gefordert.

� Durch die längere Reparaturdauer und damit erforderlichen höheren Ersatzdichtungsbestand sowie die im Vergleich zu Flüssigkeitsdichtungen wesentlich höheren Reparaturkosten ist die Akzeptanz dieser Dichtungen abnehmend.




� Empfindlichkeit gegen schwankende Betriebsbedingungen

� Hermetisch dichte Pumpen sind auf Grund ihrer mediengeschmiertenLager empfindlich gegen schwankende Betriebsbedingungen. Dies betrifft vor allem die Förderung von Produkten nahe am Dampfdruck. Das mögliche Schadensausmaß ist in extremen Fällen relativ groß.

� Wälzgelagerte Gleitringdichtungspumpen (mit drucküberlagerten Sperrmedium) sind bedeutend unempfindlicher.

� Bei mediengeschmierten Pumpen optimale Auslegung und Absicherung der spezifizierten Betriebsbedingungen erforderlich (z.B. NPSH Pumpe und Anlage, minimale und maximale Fördermenge, Druckschwankungen im saugseitigem System, Teilstromkühlung, Entlüftung).




� Aufwand für Bedienpersonal

� Bei Einsatz von flüssigkeitsgesperrten Gleitringdichtungen deutlich höherer Aufwand für Bestellung, Lieferung, Bevorratung und Nachfüllen des Sperrmediums gegenüber gasgesperrten sowie hermetisch dichten Pumpen

� Selbst unter Verwendung zentraler Sperrsystemen ist dieser Aufwand nicht zu vernachlässigen

� Hinzu kommt beim Einsatz von Druckübersetzern und Thermosiphonbehältern die Notwendigkeit der optischen Kontrolle der Füllstände an den Schaugläsern während der Anlagenrundgänge.

� Auf entsprechende Alarmierungen bei Undichtigkeiten oder zum Nachfüllen der Vorratsbehälter muss zeitnah reagiert werden.




� Lärm

� Spaltrohrmotorpumpen zeichnen sich durch lärmarmen Betrieb aus.

� Bei Pumpen mit konventionellen luftgekühlten Motoren hoher Aufwand für Schallschutz erforderlich

� Auch Wartung und Instandhaltung wird durch die Einhausungen wesentlich erschwert.

� Beispiel: OMV Tanklager Feldkirchen in der Nachbarschaft von Wohngebieten



� Beispiel: Umrüstung von Pumpen des Raffinerieteils

� 45 Pumpen des Raffinerieteils zur Erfüllung der Anforderungen aus TA Luft und Betriebssicherheitsverordnung

� Umrüstung sämtlicher Einfachdichtungen auf flüssigkeitsgesperrte, drucküberlagerte doppelte Gleitringdichtungen

� Sperrsystem: modifizierte Installation nach API Plan 53B










Zusammenfassung


� Bei der Auswahl von Pumpen deren Dichtsystemen sowohl im Rahmen von Ersatz- und Neubeschaffungen als auch beim Austausch von bestehenden Gleitringdichtungssystemen müssen eine Vielzahl von Randbedingungen beachtet werden.

Zusammenfassung


� Bei der Auswahl von Pumpen deren Dichtsystemen sowohl im Rahmen von Ersatz- und Neubeschaffungen als auch beim Austausch von bestehenden Gleitringdichtungssystemen müssen eine Vielzahl von Randbedingungen beachtet werden.

� Für die Umsetzung derartiger Projekte ist neben den Erfahrungen des Instandhaltungspersonals ein enges Zusammenwirken von Produktion, Verfahrenstechnik, Projektingenieuren auf der einen und Herstellern auf der anderen Seite erforderlich.

Zusammenfassung

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