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Einsatz von Kugelhähnen für mittleren Druck in Offshore-HPUs

Öl- und Gasplattform

Zweckorientiertes Design: Ocean Edge Services verfügt über jahrzehntelange Erfahrung in der Entwicklung von HPUs für Offshore-Anwendungen

Alles begann mit einer Vision. Santiago „Chili“ Gomez arbeitet bereits seit Jahrzehnten an großen Offshore-Projekten im Bereich der Öl- und Gasgewinnung unter Wasser und hat im Laufe seiner Karriere viele Facetten der verschiedenen komplexen Prozesse kennengelernt. Als sein Unternehmen ein anderes Hydraulikaggregat (HPU) benötigte, beschloss er, die Dinge selbst in die Hand zu nehmen und eines zu bauen. Dabei nahm er sich vor, nicht die gleichen Fehler zu machen, mit denen er in den letzten Jahren immer wieder zu kämpfen hatte. Er wollte sein Wissen und seine langjährige Praxiserfahrung nutzen und bekannte Fehler aus dem Weg räumen und eine bessere Lösung entwickeln.

Sein erster Schritt bestand darin, seinen langjährigen Kollegen Jeremy Rogers zu kontaktieren. Als Rogers die ersten Entwürfe von Gomez sah, war er sofort begeistert von der Idee eines zweckorientierten Designs. Hiermit konnten einige der Probleme angegangen werden, die bei der Arbeit auf Offshore-Plattformen auf der Tagesordnung stehen. Gemeinsam haben die beiden das Unternehmen Ocean Edge Services (OES) ins Leben gerufen, das seit seiner Gründung stetig gewachsen ist und sich einem zentralen Ziel verschrieben hat: Die Entwicklung von robusten Geräten, für die Menschen, die damit arbeiten.

Um die Montagezeit ihrer HPUs zu verkürzen und die Sicherheit und Zuverlässigkeit ihrer Systeme durch hochwertige Bauteile zu steigern, haben sich die beiden mit Swagelok zusammengetan.

Druckbeständigkeit

OES hat sich auf Hydraulic Power Units (HPUs) spezialisiert, die eine Steuerung von Offshore-Öl- und Gasplattformen aus der Ferne ermöglichen. Bei dieser Anwendung, sind extrem hohe Drücke zwischen 20.000 und 60.000 psi erforderlich, um die hydraulische Betätigung der Ausrüstung von der Plattform bis auf den Meeresboden zu bewerkstelligen. Von den druckerzeugenden Pumpen bis hin zu den Verbindungen und Anschlüssen müssen alle Komponenten reibungslos funktionieren, um die Sicherheit der Bediener und den Schutz der Umwelt zu gewährleisten.

Die Sicherheit stand für Gomez und Rogers stets an erster Stelle. Deshalb lag der Schwerpunkt darauf, Vibrationen im System zu reduzieren. Diese können dazu führen, dass sich Verbindungen abnutzen, verrutschen oder sich lösen, wodurch es zu ungeplanten Wartungsarbeiten, Unfällen und sogar Ereignissen mit Todesfolge kommen kann. Eine zentrale Komponente in den HPUs von OES war der Kugelhahn für mittleren Druck. Gleichzeitig musste eine Entscheidung zwischen Konus-/Gewindeverschraubungen und Klemmringverschraubungen getroffen werden, um den für die Anwendung erforderlichen Druck aufrechtzuerhalten.

Konus-/Gewindeverschraubungen werden seit Jahren standardmäßig in Offshore-Anwendungen verbaut, benötigen jedoch eine zusätzliche Vorrichtung zum Schutz vor Vibrationen. Diese Verbindung muss von einem erfahrenen Techniker montiert werden, um eine einwandfreie Funktion sicherzustellen. Konus-/Gewindeverschraubungen neigen außerdem dazu, sich mit der Zeit aufgrund der Vibrationen zu lockern. Sie müssen manuell vor Ort nachgezogen werden, um eine dichte Verbindung zu gewährleisten.

OES sah hier eine Gelegenheit, um die Auslegung zu verbessern und setzte auf Swagelok® Kugelhähne für mittleren Druck (Serie FKB), mit Rohrverschraubungen der Serie FK als Alternative. Mit diesen Endverbindungen für mittlere Drücke wollte OES die Sicherheit und Zuverlässigkeit ihrer HPUs steigern und gleichzeitig die Montagezeiten und Wartungsaufwände verringern.

Ventile der FKB-Serie sind mit NPT Innengewinden und Prüflehrenfähigen Swagelok®-Rohrverschraubungen für mittleren Druck erhältlich, wodurch Zeitaufwand und Kosten für die Ventilinstallation sinken und gleichzeitig zuverlässige Rohrverbindungen sowie Vibrationsbeständigkeit gewährleistet sind.

Vor der endgültigen Entscheidung wurden die Kugelhähne der FKB-Serie mit den Endanschlussverbindungen der Serie FK bei OES jedoch ausgiebigen Tests unterzogen.

„Das Ventil ist so leichtgängig und wies eine Verhältnisdruckregelung von 100 % auf“, sagte Gomez. „Das bedeutet, dass die gesamte Kraft auf einer Seite des Ventils anliegt, während die andere Seite gar nicht belastet wird. Bei Durchfluss wird die Verbindung bis zum Äußersten belastet. Und sie hielt stand. Das Ventil konnte einem Druck von 22.000 psi standhalten, obwohl es nur für 15.000 psi ausgelegt war. Wir haben im Prinzip versucht, das Ventil absichtlich zu zerstören.

Bezüglich der Vibration zeigte sich das OES-Team äußerst zufrieden mit der Leistung der Ventile von Swagelok. Laut Gomez „hat man mit der FKB-Serie keinerlei Probleme mit Vibrationen, da sie praktisch als Vibrationsschutz agiert. Mit den erreichten Drücken haben mich die Ventile und die Anschlussverschraubungen der FK-Serie vollends überzeugt.”

Höhere Produktivität und niedrigere Kosten

Die Montagezeit bei Rohrverschraubungen der Serie FK ist im Vergleich zu Konus-/Gewindeverschraubungen um ca. ein Fünffaches kürzer. Darüber hinaus entfallen Nacharbeiten nach der Lieferung des Systems und auch die Wartungskosten können insgesamt deutlich gesenkt werden. Dank des einfachen Installationsprozesses ist die Montage zudem deutlich weniger fehleranfällig. Das Ergebnis ist ein stabiler und zuverlässiger Betrieb über die gesamte Lebensdauer der Komponente.

Laut Gomez waren die Zeit- und Kosteneinsparungen bei der Montage ihrer HPUs bemerkenswert: „Die Vorbereitungszeit verringert sich mit der FK-Serie um 98 % im Vergleich zu Konus-/Gewindeverschraubungen.“.

Wettbewerbsvorteil

Die Geschäftsbeziehung zwischen OES und Swagelok hat sich über die Jahre zunehmend vertieft und basiert auf Vertrauen und Zusammenarbeit. Ihren Anfang nahm diese Partnerschaft mit einem Produkt, das es dem OES-Team ermöglichte, die gewünschte Leistung zu erreichen und das angedachte zweckorientierte Design zu verwirklichen. Heute setzt OES in seinen HPUs zahlreiche Produkte von Swagelok ein, darunter Kugelhähne der FKB-Serie, Rohrverschraubungen und Gewindefittings, Kugelhähne-, Nadel- und Rückschlagventile, Kugelhähne und Rohrverschraubungen der Serie FK, Kugelhähne Nadel-, Rückschlagventile der Serie IPT sowie Rohrverbindungen der Serie IPT, Rohrleitungen für mittlere und hohe Drücke sowie Spezialwerkzeuge für Konus-/Gewindeverschraubungen.

„Ich vertraue auf Swagelok, da wir das gemeinsame Ziel verfolgen, unseren Kunden möglichst sichere und zuverlässige Produkte bereitzustellen. Swagelok zeigt uns jeden Tag, dass ihnen unser Erfolg am Herzen liegt“, so Gomez. „Das ist heutzutage etwas ganz Besonderes und für OES ist es ein echter Wettbewerbsvorteil.“

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