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Ausgewählte Ausgabe: 09-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Industriestoßdämpfer bremsen Sicherheitsventile

Überdruck in Raffinerierohren kann zu katastrophalen Folgen führen. Im unwahrscheinlichen Fall eines Überdrucks sind Sicherheitsventile deshalb in Bruchteilen von Sekunden zu öffnen. Der Einsatz von elektrischen Antrieben und Bremsen verbietet sich jedoch meist, da kleinste Funken bereits zu Explosionen führen können. Pneumatische Antriebe sind normalerweise zu langsam und bergen aus diesem Grund ähnliche Risiken. Den Unternehmen Doedijns Group International (DGI) und ACE Stoßdämpfer GmbH gelingt es, diese Gefahren durch eine maßgeschneiderte Lösung zu bannen.


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Von der Doedijns Group International (DGI) für ein Kompressorpaket konstruierter Aktor. In dessen Inneren bremsen die mittig montierten Industriestoßdämpfer von ACE im Notfall die Kolbenstange des Pneumatikzylinders. Die Kompressoren werden in einer arabischen Erdgasraffinerie eingesetzt.

Wo Erdgas mit hohem Druck komprimiert und mit hohen Temperaturen durch Rohrleitungen geschickt wird, kann es in mehrfacher Hinsicht schon mal heiß werden. So auch in einer Raffinerie in Yanbu, der zweitwichtigsten Hafenstadt von Saudi-Arabien. Auch wegen der Entzündbarkeit des zu transportierenden Mediums verdichten explosionsgeschützte Kompressoren das Gas und verflüssigen es. Die Kompressoren sind dafür da, den Druck in den Rohren zu regulieren: Ist der Druck zu niedrig, schalten sie ein, ist der Druck zu hoch, schalten sie ab oder in den Freilauf. Damit die Kompressoren den gewünschten Arbeitsdruck möglichst gleichmäßig aufrechterhalten und zugleich optimal gegen Überdruck geschützt sind, entwickelt das niederländische Unternehmen DGI pneuma- tische Aktoren, stellt diese in den eigenen Fertigungshallen her und liefert sie an Raffinerien in der ganzen Welt. Falls dort die Pneumatiksteuerung einmal ausfällt oder beschädigt wird, sind zur Sicherheit der Anlage diese Aktoren für die Erzeugung von zusätzlichem Volumen verbaut. Zudem kommen in Kombination mit diesen Modulen hydraulische Industriestoßdämpfer zum Einsatz. Letztgenannte haben in dieser maßgeschneiderten Konstruktion hauptsächlich die Aufgabe, die Energie aufzunehmen, die im Falle von Überdruck durch das Öffnen der Sicherheitsventile entsteht. Die Stoßdämpfer bremsen dabei zuverlässig die Kolbenstangen der Pneumatikzylinder, die für das Öffnen zuständig sind.

Spezielle Sicherheitsventile ermöglichen 50-Mal schnellere Öffnungszeiten

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Bild 2
Die Pneumatiksteuerung im Aktor hat die Aufgabe, die unten zu sehende 24-Zoll-große Drosselklappe im Falle von Überdruck binnen einer halben Sekunde zwecks Druckausgleichs zu öffnen.

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Bild 3
Industriestoßdämpfer von ACE bremsen zuverlässig die Kolbenstangen der im Inneren des Aktors verbauten Pneumatikzylinder, die für das Öffnen der Sicherheitsventile und Drosselklappen zuständig sind.

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Bild 4
Die Statusanzeige oberhalb des Aktors gibt Auskunft darüber, ob die Sicherheitsventile mit pneumatischem Antrieb geöffnet oder geschlossen sind.

Geht man ins Detail, dann ist das Besondere an der hier beschriebenen Konstruktion das in ihr für den Notfall realisierte Öffnungstempo. Denn normalerweise öffnet ein Antrieb für Drosselklappen mit einem Tempo von einer Sekunde pro Zoll. Beim Raffinerie-Projekt im Hafen von Yanbu sind die Ausmaße der Pipelines und damit auch die der benötigten Ventile der Drosselklappen jedoch mit 24 Zoll sehr groß. Damit wäre das Sicherheitsventil also erst nach 24 Sekunden geöffnet. Ein solch träges Sicherheitsventil funktioniert im Notfall deutlich zu langsam. Im vorliegenden Fall muss die Geschwindigkeit rund 50-mal schneller sein. Damit ist das Kernproblem umrissen, dem sich die Ingenieure bei der Konstruktion gegenübersehen. Christian Junghans, bei ACE als Produktmanager für die Industriestoßdämpfer zuständig, verdeutlicht: „Der anzunehmende Notfall tritt zwar so gut wie nie ein, aber ein einzelner Vorfall würde genügen, um die gesamte Konstruktion buchstäblich zu zerreißen.“ DGI, ACEs Kooperationspartner, geht nicht von ungefähr der Ruf voraus, einer der weltweit führenden Anbieter für hydraulische und pneumatische Lösungen in der Öl- und Gasindustrie sowie in der Schiffbaubranche zu sein. Mit den „Magnum“-Industriestoßdämpfern von ACE haben sie für die genannten Probleme eine so bewährte wie leistungsfähige Lösung zur Hand. Dabei kommt es DGI zu Gute, dass in der gesamten Unternehmensgruppe nicht nur produziert wird, sondern auch Distributionsaufgaben übernommen werden. Auf diese Weise erweitert sich die Bandbreite von Lösungen, indem man mit dem Know-how aus dem Vertrieb kompetente Zulieferunternehmen wie die ACE Stoßdämpfer GmbH sehr früh als Projektpartner hinzuziehen und gemeinsam einen funktionssicheren pneumatischen Antrieb entwickeln kann.

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Autoren

M.A. Robert Timmerberg

Fachjournalist (DFJV) und Mitinhaber der plus2 GmbH, Presse- und Werbe-Agentur, in Wermelskirchen

Industriestoßdämpfer...

... für hohe Ansprüche

Ein wichtiger Vorteil für Konstrukteure ist die hohe Energieaufnahme der Stoßdämpfer „Magnum“ – trotz kompakter Bauform. Sie sind dafür konzipiert, effektive Massen zwischen 3 kg und 63 700 kg zu verzögern. Dies gilt für Standardfälle und Dauereinsatz. Werden sie als Notstopper nur gelegentlich beansprucht, lassen sich diese Werte noch deutlich überschreiten – und dies bei einem Eigengewicht von nur 0,45 kg bis 5,1 kg – je nach Ausführung mit Gewinden M33, M45 und M64.
Die Dämpfer verfügen u. a. über eine seit vielen Jahren bewährte Dichtungstechnik, ein gehärtetes Führungslager und integrierten Festanschlag. Die front- und rückseitigen Einstellmöglichkeiten, Klemmflansche und das durchgehende Außengewinde ermöglichen eine einfache Montage. Damit Anwender hinsichtlich des zulässigen Temperaturbereichs keine Kompromisse eingehen müssen, sind zudem spezielle High- und Low-Temperature-Serien entwickelt worden. Sie erlauben einen Einsatz bei Extremtemperaturen von -50 °C bis 150 °C. Edelstahlvarianten finden Verwendung, wenn es neben der reinen Funktion auch auf strenge Hygienevorschriften oder optische Ansprüche ankommt. Dies trifft z. B. in
der Medizintechnik, Lebensmittel-, Elektronik- und Schiffbaubranche zu.

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