HEIẞWAND-FCC-
KOMPENSATOREN

Für eine finnische Ölraffinerie entwarf und fertigte Belman zwei Heißwand-FCC-Kompensatoren zur Installation in der kritischen Durchflussleitung, die Rauchgas, Kohlenwasserstoff und Katalysatorstäube transportiert. Die Kompensatoren dienten als baugleicher Ersatz für bis dahin eingesetzte Kompensatoren.

PROBLEMATIK DES KUNDEN
In der Förderleitung seiner Ölraffinerie hatte der Kunde zwei Kompensatoren, die das Ende ihrer Lebensdauer erreicht hatten. Da die bisherigen Kompensatoren zufriedenstellend funktionierten, wünschte der Kunde eine baugleiche Ersatzlösung. Mit detaillierten technischen Daten, Anforderungen und Zeichnungen suchte der Kunde einen erfahrenen und zertifizierten Hersteller, der die erforderlichen Heißwand-Kompensatoren auslegen und fertigen konnte. Eine wichtige Anforderung war, dass die druckbelasteten Stähle den Werkstoffnormen EN oder ASME entsprechen und aus der EU stammen sollen.

BELMAN-LÖSUNG – Heißwand-FCC-Kompensatoren
Belman entwickelte eine Lösung anhand der technischen Daten und Zeichnungen der bisherigen FCC-Kompensatoren des Kunden. Zur Optimierung der Lösung schlug Belman jedoch eine geringfügige Änderung bei der Werkstoffwahl vor. Die hohe Medientemperatur und die thermischen Belastungen erfordern in der Regel hochtemperaturbeständige Edelstahl-Werkstoffe für die Wandmaterialien. Deshalb wurden die Bälge und Innenleitrohre aus Inconel 625 ausgeführt, das wegen seiner überragenden mechanischen Festigkeit und ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit in einem weiten Temperaturbereich und aggressiven Umgebungen häufig in FCCU-Anlagen verwendet wird. Der Kunde hatte ursprünglich auch für die Anschweißenden Inconel 625 vorgegeben, wie bei den ursprünglichen Kompensatoren. Belman empfahl jedoch stattdessen den Werkstoff 1.4878 (AISI 321H) – einen austenitischen, hitzebeständigen Edelstahl. Anders als der nickelbasierte Werkstoff Inconel bietet AISI 321H für diese Anwendung ausreichende Korrosions- und Temperaturbeständigkeit bei gleichzeitiger Kostenersparnis. Der Wechsel ermöglichte es dem Kunden, ohne Abstriche bei den Leistungsstandards die Werkstoffkosten zu senken. Die Bälge und Innenleitrohre blieben jedoch aufgrund der Festigkeitsberechnung aus Inconel 625.
Zum Korrosionsschutz wurden die Kompensatoren gemäß den Vorgaben des Kunden hinsichtlich Dicke, Typ und Auftragsverfahren mit einer Grundierung und einer Silikon-Aluminium-Beschichtung versehen.

Isolierung zur Aufrechterhaltung einer niedrigen Oberflächentemperatur
Zwischen Bälgen und Innenleitrohren wurde eine Superwool-Isolierung eingebracht, um die Oberflächentemperatur der Bälge trotz hoher Medientemperatur ausreichend niedrig zu halten. Die Kompensatoren sind als Doppelbalg-Kompensatoren mit Zugankern ausgelegt, die große laterale Bewegungen in beiden Ebenen aufnehmen können – allerdings nicht gleichzeitig. Zur Steuerung der Bewegungsaufnahme wurden Zuganker in die Konstruktion integriert. Gemäß dem Wunsch des Kunden, die Temperatur der Zuganker möglichst gering zu halten – idealerweise unter 50°C – wurden diese mit Superwool isoliert und in ein Schutzgehäuse eingebaut. Durch diese Konstruktion konnte die Oberflächentemperatur der Zuganker innerhalb der vorgegebenen Grenzen gehalten werden.

Leckanzeiger mit Druckmessung und Ventil
Eine wichtige Kundenanforderung war, dass alle Bälge mit Leckanzeigern ausgestattet sind, bestehend aus einem Druckmessgerät und einem Ventil, das mit dem Zwischenraum zwischen den Bälgen verbunden ist. Diese Konfiguration, bekannt als zweilagige Sicherheitsbälge, ermöglicht eine frühzeitige Erkennung beim Ausfall einer Balglage. Zweilagige Sicherheitsbälge bestehen aus zwei gleich dicken Werkstofflagen mit einem kleinen Zwischenraum, in dem das Lecküberwachungssystem installiert ist. Jede Lage ist so ausgelegt, dass sie der vollen Auslegungsbelastung alleine standhält. Wenn also eine Lage undicht wird oder ausfällt, übernimmt die zweite Lage allein die Druckintegrität und sorgt für einen sicheren Betrieb bis zur nächsten planmäßigen Abschaltung. Zweilagige Sicherheitsbälge kommen häufig in Anlagen für fluidisiertes katalytisches Cracken (FCC/FCCU) und anderen kritischen Bereichen zum Einsatz, etwa in Chemiewerken, wo frühzeitige Fehlererkennung und Betriebssicherheit entscheidend sind.

Qualitätssicherung und Qualitätskontrolle der FCC-Bälge
Aufgrund der kritischen Anwendung wurden die Kompensatoren mit vollständiger Rückverfolgbarkeit gefertigt und gemäß Kategorie II der PED 2014/68/EU, Modul G, CE-gekennzeichnet. Die Konformitätsbewertung erfolgte unter Begleitung des Kunden und einer unabhängigen Prüfstelle. Dem Kunden wurde ein vollständiges Produktionsdatenbuch übergeben. Für die FCC-Kompensatoren wurden unter anderem die folgenden Prüfungen auf Kundenwunsch durchgeführt:

• Sichtprüfung
• Dichtheitsprüfung
• Farbeindringprüfung
• Röntgenprüfung
• Leckprüfung
• Magnetpartikelprüfung
• Druckprüfung

Belman – anerkannter Lieferant kundenspezifischer FCC-Kompensatoren
Belman verfügt über umfassende Erfahrung in der Konstruktion und Fertigung von Kompensatoren für FCC-Anlagen (fluidisiertes katalytisches Cracken) und weitere Anwendungen in Ölraffinerien. Seit vielen Jahren legt Belman erfolgreich zahlreiche kundenspezifische FCCU-Kompensatoren für verschiedene Länder aus und fertigt sie. Zu den herausragenden Lösungen zählen ein vollständig maßgefertigter, dreißig Tonnen schwerer FCC-Kompensator mit speziellem Mannloch sowie drei eigens entwickelte FCC-Kompensatoren, die innerhalb von nur zwölf Wochen geliefert wurden und neben unseren technischen Fähigkeiten als auch unsere flexible Lieferleistung unter Beweis stellen.