Metallfaltenbalgdichtung in Crackrückstandsprodukten
MFL65 im heißen Einsatz bis 400 °C
Situation
Britische Conoco Humber Raffinerie mit einer jährlichen Verarbeitungskapazität von 85 Mio. Barrel Rohöl
Herausforderung
Längere Laufzeiten und geringe Leckagen beim thermischen Crack-Prozess des Rohöls
Lösung
Doppel-Metallfaltenbalgdichtung MFL65-D1/130-E2
In der Conoco Humber-Raffinerie an der Ostküste Englands werden seit 1969 jährlich 85 Millionen Barrel Rohöl verarbeitet. Dies entspricht einer täglichen Menge von 230.000 Barrel, die hauptsächlich zu Benzin, Diesel, Kerosin, Heizöl und Gasen weiterverarbeitet werden.
Ein kritischer Bereich ist hierbei der thermische Crack-Prozess des Öls. Die Rückstandsprodukte dieses Prozesses werden bei ca. 400 °C verarbeitet, da sie erst bei dieser Temperatur flüssig werden und somit verpumpt werden können. Dies wird mit einer Barrel Pumpe (Topfmantelgehäusepumpe) bewerkstelligt.
Die eingesetzten Wettbewerbsdichtungen in dieser Pumpe wiesen eine Lebensdauer von ca. drei Monaten auf. Der Betreiber forderte daraufhin EagleBurgmann auf, eine Dichtungslösung anzubieten deren Laufzeit wenigstens doppelt so lange war. Dazu durfte die Leckage von 12 ml/h an der atmosphärenseitigen Dichtung nicht überschritten werden.
Abb.: Eine MFL65 Metallfaltenbalgdichtung (stationärer Teil und Gegenring einer Einzeldichtung)
Durch gezielte Tests im firmeneigenen Prüffeld von EagleBurgmann und in der Anlage des Betreibers konnte eine speziell für diese Anforderung geeignete Gleitringdichtung konstruiert und optimiert werden. Die Dichtungslösung war eine Doppel-Metallfaltenbalgdichtung MFL65-D1/130-E2.
Durch den geschweißten Metallfaltenbalg aus gehärteten Inconel 718 (2.4668) benötigt die Dichtung keinen dynamisch belasteten Elastomer-O-Ring, dessen Temperaturbeständigkeit für diesen Einsatz nicht ausreichen würde.
Die sekundären Dichtelemente sind aus hochtemperaturbeständigem Grafit. Die Elastomere aus Kalrez. Als Gleitwerkstoffkombination wurde eine Hart/Hart-Kombination (SiC vs. SiC) Q22Q1G/K1M6T4(1.4462)-Q22Q1G/VM6T4(1.4571) gewählt. Der rotierende Gegenring aus Siliziumkarbid wurde aus Sicherheitsgründen in zwei Ringe geteilt.
Um die geforderten Leckagewerte einhalten zu können und auch ein optimales Betriebsverhalten zu erreichen, wurden die Gleitflächen durch kleinere konstruktive Optimierungen verbessert. Zusätzlich wurden optimierte Schmierhilfen in die Gleitflächen eingebracht, die eine ausreichende Schmierung gewährleisten ohne die Leckagewerte zu stark ansteigen zu lassen.
The EagleBurgmann installation satisfied in every respect the requirements imposed by this extremely demanding application. The seals have now been in operation for several years. Running periods are limited only by the two year pump inspections. Leakage is approx. 6 ml/h, half the maximum leakage rate permitted by the customer.
ConocoPhillips have achieved a significant reduction in costs through a drastic increase in the MTBF value and are highly satisfied with the performance of the mechanical seal cartridge. Thanks to the positive results it was decided to convert two remaining pumps to this seal type.
Abb: MFL65-D1/130-E2 dual seal
- Medium: schweres Rohöl
- Temperatur: 400 °C (752 °F)
- Produktdruck: 13,4 bar
- Drehzahl: 3.500 min-1
- Wellendurchmesser: 111 mm
- Dichtungstyp: Doppeldichtung
- Sperrsystem: Plan 54
- Sperrmedium: Gasöl, ca. 80 °C (approx. 176 °F)
