Dry Gas Seals für extrem niedrige Temperaturen

EagleBurgmann, ein führender internationaler Hersteller industrieller Dichtungstechnologie, hat Gasdichtungen für die extrem kalten Betriebsbedingungen bei der Herstellung und dem Transport von Flüssigerdgas (LNG) entwickelt. Die Dichtungen sind für maximale Zuverlässigkeit und Lebensdauer bei Betriebstemperaturen bis zu -170 °C konzipiert, einer Temperatur, bei der Erdgas in den flüssigen Zustand übergeht. Die Dichtungen wurden strengen Tests unterzogen und von bedeutenden LNG-Kompressor-Herstellern freigegeben.

EagleBurgmann bietet Dichtungslösungen für die größten Prozessgas-Kompressoren, wie sie z.B. für on-shore LNG-Anlagen entwickelt werden. Die Kompressordichtung mit einem Durchmesser von 390 mm ist die weltweit größte Gasdichtung und gleichzeitig für Temperaturen bis -170 °C validiert. Das Dichtungsdesign für -170 °C entspricht im Wesentlichen der von EagleBurgmann in einem Stahlwerk in China eingesetzten Dichtung, mit ebenfalls einer Nenngröße von 390 mm. Diese Dichtungen sind erfolgreich seit Ende 2009 in Betrieb, mit einer ebenfalls extremen Temperatur von bis zu 250°C im Dichtraum. EagleBurgmann liefert damit höchst zuverlässige Kompressordichtungen für größte Maschinen und extremste Temperatureinsatzfälle von –170°C bis zu +250°C. Diese ‚super-sized‘ Dichtungen spielen beim Ausbau der LNG Produktionskapazitäten eine entscheidende Rolle. Mit dieser Dichtungstechnologie wird in besonderem Maße sichergestellt, dass auch bei extremen Betriebsbedingungen der Kompressor zuverlässig abgedichtet wird. Die außerordentliche Zuverlässigkeit von EagleBurgmann Dichtsystemen bietet den Betreibern von LNG-Anlagen ein Maximum an Sicherheit, Umweltverträglichkeit und Produktionszuverlässigkeit.

EagleBurgmann entwickelt seit etwa 10 Jahren Dichtungen für die LNG-Produktion. Zunächst wurden Dichtungen für Boil off Kompressoren in Gasrückverflüssigungsanlagen auf LNG-Schiffen konstruiert. Die Dichtungen in diesen Anwendungen müssen neben dem Betrieb bei bis zu -170°C auch die extremen Bedingungen in Getriebeverdichtern zuverlässig beherrschen. Die Entwicklung von Gasdichtungen mit Nenngrößen bis 390 mm begann 2005 im Rahmen eines Qualifizierungsprogramms für den Kompressor eines bekannten Herstellers. Die Entwicklung und Herstellung von sehr großen Gasdichtungen war mit besonderen Herausforderungen verbunden. Es war eine spezielle Konstruktion erforderlich. Das Hochskalieren (Scaling-up) einer kleineren Standarddichtung reichte nicht aus. Bei Konstruktion und Werkstoffauswahl musste vor allem die Werkstoffausdehnung bzw. – schrumpfung unter den extremen Bedingungen berücksichtigt werden, um auch bei starken Temperaturveränderungen einen zuverlässigen Dichtungsbetrieb zu gewährleisten.

Um die Leckage an die Umwelt auf ein Minimum zu reduzieren, wurde von den Spezialisten bei EagleBurgmann ein Tandemkonzept mit zwischengeschaltetem Labyrinth vorgesehen. PTFE Dichtelemente dienen als Sekundärabdichtungen und bieten mit dem bewährten EagleBurgmann Design des dynamischen Dichtelements eine optimale Betriebssicherheit auch bei großen Temperaturschwankungen. Die Dichtflächen bestehen aus Siliziumkarbidringen mit DLC (diamond like carbon)-Beschichtung. Die Auswahl von Siliziumkarbid gegen Siliziumkarbid als Gleitflächen ist auch von entscheidender Bedeutung beim Betrieb mit sehr trockenem Stickstoff. Alternativwerkstoffe wie z.B. Kohle neigen unter diesen Bedingungen zu verstärktem Verschleiß und damit niedrigerer Zuverlässigkeit. Durch die große rotierende Masse des Kompressorrotors benötigen die Maschinen eine lange Auslaufzeit. Daher müssen alle Dichtungen robust genug sein, um längere Zeit mit einer geringen Drehzahl betrieben zu werden, bei der die normalerweise getrennten Dichtflächen sich berühren können. Die umfangreiche Entwicklungserfahrung von EagleBurgmann war die Grundlage für eine durch umfangreiche Tests verifizierte robuste Konstruktion, bei denen die Betriebsbedingungen für LNG Anwendungen simuliert wurden.