Pumpen & Kompressoren Auf der Hut vor bösen Überraschungen

Beim Blick auf die Performance-Kennzahlen ist der Operator überrascht. Seit Monaten läuft die Anlage einwandfrei. Die geplante Wartung sieht erst in Wochen die Inspektion und den Tausch bestimmter Verschleißteile vor. Und doch entdeckt er massive Fördermengenabweichungen. Er hat langjährige Erfahrung - und vermutet, dass die Ursache eine Kolbenringleckage sein könnte. Um dem Problem auf den Grund zu gehen, schaltet er den Kompressor ab und zieht den Kolben. Tatsächlich: Alle Kolbenringe sind beschädigt; ein weiterer Betrieb des Kompressors ist nicht mehr möglich - eine üble und teure Überraschung. Mit der Abschaltung des Kompressors steht auch die Produktionsanlage still. Nun sollte sofort mit dem Austausch der Kolbenringe begonnen werden. Doch leider kann die geplante Wartung noch nicht durchgeführt werden, denn die erforderlichen Ersatzteile sind nicht rechtzeitig bestellt wurden und somit noch nicht verfügbar. Durch den ungeplanten längeren Stillstand entstehen massive Produktionseinbußen. Dieses Szenario klingt nach Albtraum. Doch man kann es vermeiden: durch ein durchgängiges System zur Überwachung und zum Monitoring von Kompressoren. Dieses gewährleistet einen zuverlässigen und nachhaltigen Maschinenschutz. Die Operator und Instandhalter werden fortwährend über den Zustand der Verschleißteile informiert und können rechtzeitig Maßnahmen zur Nachjustierung, Überarbeitung oder Wartung planen und starten. In Raffinerien und komplexen Produktionsanlagen der Prozess-, Öl- und Gasindustrie können ohne die zuverlässige Verfügbarkeit von Kolbenverdichtern ganze Anlagen ausfallen. Überwachungs- und Monitoring-Systeme wie das weiterentwickelte, SIL-zertifizierte RecipCom-System von Hoerbiger sind das Herzstück eines lückenlosen Schutzes. Dank des modularen Aufbaus kann das System entsprechend der Kundenbedürfnisse ausgelegt und implementiert werden. Es lässt sich jederzeit um weitere Messstellen und Module erweitern. Das ermöglicht den kostengünstigen und flexiblen Einstieg, ohne sich im Vorfeld auf spezielle Funktionen einzuschränken. So minimieren Kunden das Investitionsvolumen und maximieren Zuverlässigkeit sowie Sicherheit.

Echtzeitwerte automatisch analysiert

Frühzeitiges Erkennen des Problems garantiert einen reibungslosen, planbaren Betrieb des Kompressors und somit der gesamten Anlage. Dabei gilt es, während des laufenden Betriebs praktisch ständig an den kritischen Stellen im Kompressor Echtzeitwerte zu erfassen, die automatisch analysiert und ausgewertet werden. Bei entsprechend hohen Abweichungen zu den festgelegten Referenzwerten muss das System den Operator alarmieren oder den Kompressor automatisch abschalten, bevor größere Folgeschäden entstehen können. Das ist die Aufgabe von RecipCom. Von zentraler Bedeutung ist, dass zunächst die tatsächlich kritischen Stellen des Kompressors erkannt und schließlich mit entsprechenden Sensormessungen ausgestattet werden. Für den Betrieb von Kolbenkompressoren in der Prozess-, Öl- und Gasindustrie sind fünf kritische Punkte identifiziert worden, die ohne Früherkennung zu großen Schäden und Produktionsausfällen führen können: lockere Verbindungen zwischen Kolben und Kreuzkopf durch Montagefehler oder Versagen von Bauteilen, Überlastung und Bruch der Kolbenstange, Verlust der Lastumkehr und damit Verlust der Schmierung des Kreuzkopfbolzens durch Bruch von Druckventilen, Flüssigkeitsschläge und exzessiver Verschleiß der Tragringe. Das System überwacht bei jeder Umdrehung die Vibrationen an Kreuzkopf, Triebwerk und Kolbenstangen sowie die Performance der Saug- und Druckventile und Kolbenringe. Hinzu kommt das Monitoring der Kolbenstangenkraft und Lastumkehr am Kreuzkopf, des Verschleißes der Tragringe sowie des ordnungsgemäßen Betriebs von Regelungssystemen. Da RecipCom speziell für Kolbenkompressoren ausgelegt und entwickelt ist, berücksichtigt es deren typische Eigenschaften und vermeidet Fehlalarme auch bei wechselnden Betriebsbedingungen. Dieser Unterschied zu herkömmlichen Systemen gewährleistet den momentan umfassendsten Maschinenschutz für Kolbenkompressoren am Markt. Eine leistungsfähige Hardware und die speziell zugeschnittene Software werten die Daten über 360° Kurbelwinkel aus. Die Signale werden mit hoher Auflösung abgetastet, danach in Echtzeit ausgewertet und analysiert. Um Störungen am Kolbenverdichter rechtzeitig und zuverlässig zu erkennen, lassen sich Vibrationsalarme mit einer Auflösung von nur einem Grad Kurbelwinkel konfigurieren. Darauf aufbauend können Instandhalter dann die Daten für Zustandsdiagnose und Langzeitbetrachtungen in der dazugehörigen Software zur zustandsabhängigen Wartung der Maschine heranziehen. Optional können darüber hinaus auch statische Messdaten wie beispielsweise Ventiltemperaturen, Lagertemperaturen und Betriebsdrücke zur weitergehenden Analyse in das System eingebunden werden. Dank der Möglichkeit einer Anbindung an das Prozessleitsystem werden weitere, im Leitsystem schon vorhandene Prozessdaten zwischen RecipCom und PLS ausgetauscht. Diese, beispielsweise Temperaturen und Drücke, fließen bei Bedarf in die individuell gestalteten Auswertungen und Analysen des RecipCom-Systems ein. Alle Module des Monitoring-Systems lassen sich individuellen Produktionsbedingungen anpassen und je nach Bedarf des Anwenders durch Ergänzungen erweitern. Die Module decken die Überwachung und Überprüfung aller wichtigen Fehlerquellen bei Kolbenverdichterlösungen ab. Der Zugriff auf Daten sowie die Auswertungen sind aus der Ferne möglich, sodass im Sinne der Fernwartung mehrere Kolbenkompressoren an unterschiedlichen Produktionsstandorten auf unterschiedlichen Kontinenten von einer zentralen Stelle aus überwacht werden können.