DREIACHSIGE AXIALKOMPENSATOREN
MIT INEINANDER-
GREIFENDER KOMPENSATORHÜLSEN-
ANORDNUNG

Für eine deutsche Ölraffinerie fertigte Belman zehn besondere dreiachsige Axialkompensatoren mit ineinandergreifender Kompensatorhülsenanordnung. Diese Spezialkompensatoren wurden für einen Regenerator gefertigt und in die Hydrierkammern der Ölraffinerie eingebaut. Jeder Kompensator wird einem Drucktest bei 52,2 barg unterzogen.

 

PROBLEMATIK DES KUNDEN
Da die Ölraffinerie Teile ihrer Anlage für die CO₂-emissionsärmere Produktion einer speziellen Grundölsorte umbaut, benötigte sie spezielle Ausrüstung – darunter diese besonderen Kompensatoren. Zur sicheren und wirkungsvollen Aufnahme der axialen Bewegungen von +/-30 mm während des Betriebs waren Kompensatoren mit kundenspezifischer Auslegung erforderlich. Sie mussten nicht nur zu den vorhandenen Anschlussenden passen, sondern auch den hohen Anforderungen des Einsatzes standhalten. Der Kunde suchte daher einen sehr erfahrenen Kompensatorhersteller mit nachgewiesener Kompetenz für einzigartige und komplexe Lösungen – und entschied sich für Belman.

 

DIE LÖSUNG VON BELMAN

Dreiachsige Axialkompensatoren mit ineinandergreifenden Kompensatorhülsen

Um die Anforderungen des Kunden zu erfüllen, hat Belman die Kompensatoren komplett nach den Vorgaben und Zeichnungen ausgelegt. Die Lösung besteht aus drei in Reihe geschalteten axialen Kompensationsbälgen in einer Baugruppe. Das integrierte Mittelrohr (die Kompensatorhülsen) der Kompensationsbälge verhindert Säuleninstabilität. Die drei DN 100-Kompensationsbälge aus Inconel 625 (2.4856) sind für den vollen Druck ausgelegt, nehmen +/-30 mm axiale Bewegungen auf und sind für den direkten Kontakt mit den Prozessmedien ausgelegt. Alle weiteren Bauteile des dreiachsige Axialkompensators mit ineinandergreifender Kompensatorhülsenanordnung bestehen aus 1.4541 (AISI 321). Die Wahl des Kunden fiel auf Werkstoffe, die den Betriebsparametern und den Anforderungen des Einbauorts entsprechen. Basierend auf den Betriebsdaten des Einbauorts sind die Kompensatoren für 35 barg ausgelegt, wurden jedoch auf Kundenwunsch mit 52,2 barg geprüft. Umfangreiche Tests, vollständige Rückverfolgbarkeit sowie ein Produktionsdatenbuch gehörten zum Projekt. Daneben wurden umfassende Berechnungen und Untersuchungen vorgenommen, darunter Risiko- und Gefahrenanalysen. Belman verfügte bereits über eine Schweißanweisung für das Schweißen der Baugruppe gemäß den Vorgaben, sodass die Konformität ohne Mehrkosten für den Kunden sichergestellt war.

 

Welchen Zweck erfüllen die Axialkompensatoren?

In diesem Hochtemperatur-Hochdrucksystem absorbiert der dreiachsige Axialkompensator die thermische Ausdehnung in axialer Richtung. So werden Spannungen und Verformungen an den Bauteilen und angeschlossenen Rohrleitungen des Regenerators vermieden. So bleibt die mechanische Integrität gewahrt und die Lebensdauer der Anlage gewinnt. Die Steuerung der Belastungsverteilung trägt dabei zum sicheren Betrieb bei, macht ungeplante Ausfälle unwahrscheinlicher und verlängert die Wartungsintervalle. Wichtig ist jedoch, dass Axialkompensatoren zwar eine einfache und wirkungsvolle Lösung für Bewegungsaufnahme sind, für ihre ordnungsgemäße Funktion aber stets Festpunkte und/oder Loslager benötigen.

 

Welchen Nutzen bringt die besondere ineinandergreifende Kompensatorhülsenanordnung in den Kompensatoren?

Die spezielle Rohranordnung dient als Kompensatorhülse und verhindert die Überlastung einzelner Kompensationsbälge. Die Kompensatorhülsen im Inneren des Kompensators steuern die Bewegungsaufnahme des Kompensationsbalgs und sichern eine gleichmäßige Verteilung der axialen Bewegungen auf alle drei Kompensationsbälge. So wird kein Kompensationsbalg überlastet. Dieses Prinzip der gleichmäßigen Bewegungsverteilung zwischen den Kompensationsbälgen ist von den pantografischen Ausführungen mit Kardangelenken und den Zugankern mit ihrem Konzept der strategisch angebrachten Anschlagblöcke bekannt. Dieses Konzept bildet die Grundlage dieser Auslegung, ermöglicht eine zuverlässige Leistung und schützt die Kompensationsbälge vor übermäßiger Beanspruchung.

 

Montage der Kompensationsbälge mit Bauteilen des Kunden

Der Kunde stellte sehr strenge Toleranzanforderungen. Bauteile wie die Rohr der Kompensatorhülse, einschließlich der Bajonettflansche, Kompensatorlinsen, Anschlussstücke und die Kompensatorhülsen selbst mussten also besonders bearbeitet werden. Um Wirtschaftlichkeit und Präzision sicherzustellen, befanden Belman und der Kunde es als die beste und wirtschaftlichste Lösung, diese Teile von einem bewährten Partner des Kunden fertigen zu lassen und anschließend an Belman zu liefern. Belman produzierte dann die Kompensationsbälge und baute sie mit den vom Kunden gelieferten Teilen zu einem kompletten Kompensator zusammen. Danach unterzog Belman die fertigen Baugruppen einer Druckprüfung. Dieser kooperative Ansatz stellte die kostengünstigste Lösung für den Kunden dar, wenn auch zulasten des Lieferumfangs von Belman. Für uns steht im Vordergrund, dass der Kunde eine langlebige, zuverlässige und funktionale Lösung erhält.

 

Belman – umfassende Erfahrung mit speziellen Kompensatorbaugruppen und flexiblen Lösungen für Ölraffinerien

Seit dem Jahr 1994 beliefert Belman Raffinerien weltweit mit Spezialkompensatorlösungen. Dank dieser langjährigen Erfahrung können wir zuverlässige, effiziente und wirtschaftliche Kompensatorlösungen exakt auf die Anforderungen jedes Kunden und jeder Anwendung abstimmen. Teils liefert Belman hierfür spezielle Baugruppen, teils werden von Belman gefertigte Bauteile mit Teilen des Kunden verbunden. Zahlreiche solche Lösungen hat Belman bereits erfolgreich verwirklicht.

Neben den Sonderbaugruppen umfasst das Fachwissen von Belmans Expertise im Bereich der Kompensatoren für Ölraffinerien:

• Kundenspezifisch entwickelte Kompensatoren wie Ausführungen mit Gelenken, Zugankern, Ringverstärkung, Druckentlastung und Eckentlastung und vieles mehr.
• Tanklagerbälge
• FCCU-Kompensatoren
• Clamshell-Bälge
• Überholungen und Instandsetzung von Kompensatoren