„Neunundneunzig Prozent der Pumpenausfälle an Bord sind nicht auf Pumpenausfälle zurückzuführen. Stattdessen sind sie auf mangelnde Kenntnisse oder Fähigkeiten zurückzuführen“, sagte John Nielsen, ein erfahrener Vertriebsingenieur bei DESMI. Dies ist eine Liste von Johns Vorschlägen.
John Nielsen, DESMIs Vertriebs- und Anwendungsmanager in China, sandte eine Nachricht an Schiffseigner auf der ganzen Welt: „Bitte achten Sie darauf, wie Ihr Pumpensystem installiert ist. Stellen Sie sicher, dass es gut funktioniert!“, sagte er. „Das ist das Endergebnis. Es gibt zu viele Outfits und es mangelt an praktischer Erfahrung.“
Daher müssen Schiffseigner sicherstellen, dass ihre Außendienstteams wichtige Richtlinien befolgen, um die Pumpen korrekt zu installieren. John sagte: „Denn in den meisten Fällen ist ein Pumpenausfall nicht durch einen Pumpenausfall verursacht.“
„In neunundneunzig Prozent der Fälle ist der Fehler auf mangelnde Installationskenntnisse während des Installationsprozesses zurückzuführen. Oder fehlende Teile. Oder eine falsche Bedienung (z. B. das Starten der Pumpe ohne Flüssigkeit) kann tödlich sein. Er sagte: „Das hängt mit vielen Dingen zusammen.“ ”
John Nielsen hat einige Jahre bei DESMI gearbeitet und ist seit mehr als 20 Jahren in der Schiffbauindustrie tätig. Er weiß, wovon er spricht. Er stellte dem Reeder, dem Verantwortlichen, dem Außendienstteam und der Werft eine Liste mit „Dos and Don’ts“ bei der Pumpeninstallation zur Verfügung. Er sagte: „Sie müssen sich dieser Dinge bewusst sein.“ „Die Pumpe ist nur eine Komponente, die genau so funktioniert, wie sie entworfen wurde. Wenn es jedoch nicht richtig installiert ist, können Sie es zerstören. Es ist ein bisschen wie Murphys Gesetz: Wenn etwas schief geht, wird das definitiv passieren. Am Ende muss der Reeder die Kosten tragen.“
Das solide Pumpenfundament ist Johns Top-Spot. „Es ist sehr wichtig, diese Aufgaben richtig zu erledigen. Das Fundament muss gestützt werden, damit es nicht wackeln kann.“ Mit anderen Worten: Installieren Sie die Pumpe nicht auf einer weichen Platte – einer Stahlplatte ohne oder ohne Unterstützung darunter. „Es gibt ein altes Werftsprichwort: Unter der Stahlplatte wird die gleiche Menge Stahl benötigt wie über der Stahlplatte.“
Wenn das Ausrüstungsteam Gegengewichte oder Federstützen verwenden möchte, muss es zunächst die Konstruktion mit DESMI oder Stahlingenieuren prüfen. John sagte: „Das wird nicht vom Ausrüstungsteam bestimmt.“ „Heutzutage sind die meisten Pumpen vertikal. Zwei Drittel des Pumpengewichts sind tatsächlich ein Elektromotor. Einige Pumpen wiegen viereinhalb Tonnen, was bedeutet, dass der Elektromotor drei Tonnen wiegt. All dies erfordert ein sehr gutes Fundament, um Vibrationen usw. zu vermeiden.“
Bild: Der Motor macht zwei Drittel des Gewichts der Pumpe aus. Sorgen Sie für ein solides Fundament unter der Pumpe
Für die Rohrverkabelung gelten standardmäßige ISO-Regeln. Aufgrund des begrenzten Platzes kann es jedoch schwierig sein, diese Regeln auf einem Schiff einzuhalten. John sagte: „Das bedeutet also, dass Sie eine andere Wahl treffen müssen.“ Stellen Sie auf Schiffen sicher, dass die Rohrleitungskonstruktion einen Flüssigkeitsfluss zur saugseitigen Pumpe mit einer maximalen Geschwindigkeit von 1 Meter pro Sekunde (m/s) ermöglicht. Dies ist eine Faustregel, damit Sie Wasserwirbel oder Kavitation vermeiden können, die letztendlich zu Schäden an der Pumpe führen.
Dann gibt es Ventiloptionen. Auf Schiffen handelt es sich bei vielen Ventilen um Absperrklappen, vor allem weil es sich hierbei um einen kostengünstigen Ventiltyp handelt. Die Absperrklappe funktioniert jedoch nur in Pumprichtung. Aus diesem Grund befindet sich auf der Druckseite der Pumpe immer ein Rückschlagventil in Reihe mit der Absperrklappe. Andernfalls, wenn die Pumpen parallel laufen und eine Pumpe ohne installiertes Rückschlagventil inaktiv ist, pumpt die aktive Pumpe Flüssigkeit zur anderen Pumpe, unabhängig davon, ob die Absperrklappe offen oder geschlossen ist.
Darüber hinaus ist es wichtig, dass das Ventil einen vollen Durchgang (Full Port) haben muss. Das heißt, wenn das Ventil geöffnet ist, hat es den gleichen Durchmesser wie das Rohr. Verwenden Sie keine Ventile, deren Durchmesser geringfügig kleiner als der Rohrdurchmesser ist. Dadurch entsteht ein kleiner Wirbel im Inneren der Rohrleitung, der letztendlich zur Zerstörung der Rohrleitung und des Ventils führen kann.
Bild: Wenn die Pumpen parallel betrieben werden, achten Sie darauf, das Rückschlagventil in Reihe mit der Absperrklappe zu installieren.
Stellen Sie sicher, dass die Größe der Grenzlinie für die Wasserversorgung aus dem Seetank des Schiffes angemessen ist. John Nielsen sagt manchmal, dass sein Design zu nah am Limit sei. Dies beeinträchtigt die Durchflussrate und kann dazu führen, dass die Pumpe ihre Saugkraft verliert. Wenn dies bei der Haupt-Seewasserkühlpumpe des Schiffes passiert, kann dies dazu führen, dass der Hauptmotor abschaltet und die Leistung verliert, wodurch das Schiff und die Besatzung gefährdet werden.
Bei voller Beladung der Weiche sollte die Flüssigkeitsgeschwindigkeit laut Faustregel höchstens 0,7 m/s betragen. Dadurch wird ein stabiler Durchfluss zur Saugleitung der Pumpe gewährleistet.
Abhängig von der zu pumpenden Flüssigkeit und den Umgebungsbedingungen ist es auch wichtig, die verwendeten Pumpenmaterialien sorgfältig zu planen. Die Materialauswahl der Pumpe umfasst Bronze, Nickel-Aluminium-Bronze (NiAIBz), Rotguss, Gusseisen, Gussstahl, Edelstahl 304, Edelstahl 316 und Duplex-Edelstahl. „Alle diese Materialien haben ihre eigenen Vor- und Nachteile. Es ist wichtig, diese zu berücksichtigen“, sagte John.
Beispielsweise verwendet DESMI normalerweise 316- oder Duplex-Edelstahl für alkalische oder saure Flüssigkeiten. „Aber man muss mit diesen Materialien sehr vorsichtig umgehen. Sie müssen wissen, was Sie tun. Sonst korrodieren sie.“
Die von DESMI entwickelte Meerwasserpumpe besteht normalerweise aus NiALBz und die ausgelegte Meerwassertemperatur beträgt 32 °C. Meerwasser wird oberhalb dieser Temperatur korrosiver. Ebenso ist Gusseisen in warmen Gegenden keine gute Wahl für Meerwasserpumpen. „Wenn Sie in Grönland arbeiten, kann die Gusseisenpumpe lange halten, aber wenn Sie in den Tropen arbeiten, ist das nicht möglich.“
Für kryogene Frischwasserpumpen verwendet die DESMI-Konstruktion ein Gusseisengehäuse und ein NiAlBz-Laufrad, und die Auslegungswassertemperatur beträgt 36 °C. „Das Problem mit Frischwasser an Bord besteht darin, dass man Zusätze verwenden muss, um Sauerstoff zu entfernen, um Korrosion/Rost zu vermeiden. Allerdings gibt es viele verschiedene Arten von Zusätzen, die das Wasser zum Teil sehr zähflüssig machen, sodass das Wasser überall auslaufen kann. Zusatzstoffe Ein weiteres Problem besteht darin, dass diese Chemikalien den pH-Wert des Wassers verändern. Dies muss auch bei der Materialauswahl berücksichtigt werden.“
Achten Sie bei der Materialbetrachtung auf die Möglichkeit einer galvanischen Korrosion (auch Bimetallkorrosion genannt). Dieses Phänomen tritt auf, wenn zwei verschiedene Materialien (z. B. Kupfer und Eisen in Salzwasser) zusammengefügt werden. Das Salzwasser fungiert als Elektrolyt. John sagte: „Das ist ein langsamer Killer.“ „Es dauert lange, das Problem zu entdecken.“
„Ich glaube, viele Menschen haben eine Kalziumansammlung in Rohren usw. erlebt – auch dies ist auf die Wirkung elektrochemischer Elemente zurückzuführen.“
Johns wichtigster Rat bei der Materialauswahl besteht darin, die Materialien, die unter verschiedenen Bedingungen verwendet werden sollten, sorgfältig zu studieren und sich Expertenmeinungen anzuhören.
„Wir haben gesehen, dass viele Kunden Bronze gewählt haben. Ja, wir können Bronze verwenden, wir bevorzugen jedoch die Verwendung von Nickel-Aluminium-Bronze, da diese steifer ist. Und es kann die Korrosion elektrochemischer Elemente besser vermeiden. Deshalb war dies die Wahl von DESMI.“
„Der letzte Satz in diesem Materialabschnitt bezieht sich auf die Verbesserung der Pumpeneffizienz. Die meisten Pumpen haben einen Wirkungsgrad von 75–80 %“, sagte John. „Einige Reeder benötigen 80-83 %. Dies erfordert mehr als nur einen Update-Mechanismus. Obwohl es dafür viele Möglichkeiten gibt, besteht die gebräuchlichste Methode darin, die Pumpe innen mit einer glasähnlichen Beschichtung zu versehen. Es kann auch eine elektrische Steuerung verwendet werden. Um die Effizienz zu verbessern. Immer mehr Reeder fordern eine höhere Effizienz.“
John hat auch eine kurze Liste häufiger Fehler erstellt – praktische Probleme, die berücksichtigt werden müssen. Dabei handelt es sich um kleine Probleme rund um die Pumpe. Obwohl klein, müssen Sie dennoch Folgendes berücksichtigen:
Bild: Stellen Sie sicher, dass Sie über die Ausrüstung verfügen, um die Pumpe sicher auf das Schiff zu heben. Andernfalls wird die Wartung schwierig. Das ist ein gutes Beispiel dafür, es nicht zu tun!
Herkömmliche Elektroinstallationen müssen den einschlägigen Regeln und Standards der International Electrotechnical Commission (IEC) entsprechen, was sehr wichtig ist. Dazu gehören Faktoren wie die richtige Installation, die richtige Kabelgröße und die richtige Kabeltemperaturbewertung. „Das alles muss überprüft werden“, sagte John Nelson. „Und im Brandfall müssen selbstverlöschende Kabel vorhanden sein. Die Kabel müssen außerdem halogenfrei sein. Große Kabel oder kleine Drähte – sie alle müssen den gleichen Regeln und Vorschriften folgen.“
Der Erdungsanschluss muss sorgfältig mit der richtigen Kabelgröße hergestellt werden. John sagte: „Betrüge nicht.“ „Das bedeutet unterm Strich, dass die Größe des Erdungskabels fast der Größe des Hauptstromkabels entsprechen muss. Wenn Sie also ein 3×50 mm2-Netzkabel verwenden, müssen Sie zur Erdung mindestens ein 1x35 mm2-Kabel verwenden. ”
Als Faustregel gilt, dass im Erdungskabel der gleiche Kabelquerschnitt verwendet werden sollte wie im Stromkabel jeder Komponente. John möchte außerdem dazu drängen, darüber nachzudenken, wo eine mögliche Erdung möglich ist. „Es dürfen keine potenziellen elektrischen Unterschiede zwischen den Erdungspunkten desselben Geräts bestehen.
Das bedeutet, dass bei einem Motorstarter die Masse des Motorstarters, der die Pumpe antreibt, mit der Masse des Motors verbunden ist. Dies wird auch als Potentialausgleichserdung bezeichnet. Denn wenn sie 10 Meter voneinander entfernt sind, können Sie sicherstellen, dass es einen Potenzialunterschied gibt. ”
Er sagte: „Es wird allgemein angenommen, dass es keinen Potenzialunterschied gibt, nur weil man etwas an die Stahlplatte schweißt. Aber sie sind groß. Nur das Schweißen selbst wird anders sein.“
Kompaktleistungsschalter (MCCB) müssen korrekt eingestellt und installiert werden. Die Einstellung am MCCB ist der auf dem Motor angegebene maximale Strom.
Stellen Sie das Thermorelais entsprechend der Nicht-Überlastleistung der Pumpe ein, die in der Pumpentesttabelle angegeben ist.
Die Empfehlungen für den Einsatz von Frequenzumrichtern sowie die Regeln und Vorschriften folgen den oben genannten Empfehlungen für herkömmliche Elektroinstallationen. Sie müssen jedoch besonders vorsichtig sein, da die Frequenz elektrisches Rauschen erzeugt, das unter Kontrolle gebracht werden muss. „Achten Sie bei der Installation darauf, dass am Wechselrichter mindestens ein Gleichtaktfilter installiert ist. Größere Installationen erfordern möglicherweise du/dt-Filter.“
Sie müssen auch den maximalen Strom des Frequenzumrichters richtig einstellen – genau wie beim Thermorelais in einem herkömmlichen Starter.
Wenn Sie dann den Frequenzumrichter zum Betreiben des Motors verwenden möchten, sollten Sie ernsthaft darüber nachdenken, das Temperaturniveau des Motors auf ein höheres Temperaturniveau anzuheben. „Wählen Sie normalerweise die F-Klasse mit einer Temperatur von 135 °C.
Beim Betrieb mit einem Frequenzumrichter wird der Motor jedoch aufgrund der Schaltfrequenz des Motornetzkabels heiß. Daher empfehlen wir: Auf H-Wert ansteigen, der bei 150°C liegt. Dadurch erhalten Sie mehr Spielraum. Preislich gesehen ist das ein kleiner Geldbetrag.
Stellen Sie zusätzlich die Wicklungsinnentemperatur des zu messenden Motors als Standard ein. Das bedeutet, dass Ihr Motor über einen eingebauten PT100-Sensor verfügen sollte. Dann können wir es direkt messen. Da dieser Motor normalerweise mit einer anderen Drehzahl läuft, stellen Sie außerdem sicher, dass oben ein elektrischer Lüfter anstelle eines standardmäßigen mechanischen Lüfters installiert wird. Denn wenn der Motor mit niedriger Drehzahl läuft, ist die Kühlleistung nicht so hoch wie bei normaler Drehzahl. Wenn jedoch ein elektrischer Lüfter installiert ist, wird unabhängig von der Geschwindigkeit der Last die gleiche Kühlmenge erzielt.
John Nielsen sagte: „Wenn Sie einen Frequenzumrichter verwenden, denken Sie bitte sorgfältig über die Verwendung eines IE-Motors mit normaler Nennleistung oder eines Motors mit Standardeffizienz nach. Der Grund dafür ist, dass bei Anschluss des Motors an den Frequenzumrichter durch die Erhöhung des IE-Typs am Motor kein Vorteil erzielt wird. Da die Gesamteffizienz des Netzes beim Wechselrichter endet, wird die Netzeffizienz im Netz vom Wechselrichter bestimmt. Der Preisunterschied zwischen IE2 und IE3 oder IE4 ist sehr groß.“
John sagte, dass es sich neben der Überwachung der Wicklungstemperatur des Motors „lohnt, auch die Lagertemperatur zu überwachen, insbesondere bei wichtigen Geräten.“ Erwägen Sie außerdem die Überwachung des Vibrationsniveaus bei hohen und niedrigen Frequenzen.“
„Das Vibrationsniveau, das wir sehen, beträgt 10 Millimeter pro Sekunde (mm/s), was nicht ungewöhnlich ist. Die Pumpgrenze (wenn wir uns wirklich dehnen wollen) liegt bei 7 mm/s. Wenn das Vibrationsniveau zu hoch ist, kann es sein, dass die Pumpe gestoppt werden muss, um eine Beschädigung der Pumpe oder von Pumpenteilen zu vermeiden. Denken Sie daran, dass zwei Drittel des Gesamtgewichts der Pumpe immer noch auf den Motor entfallen, der sich über dem Pumpengehäuse, den Lagern usw. befindet. Wenn Sie also über einen dreieinhalb Tonnen schweren Pumpenmotor verfügen, ist dieser im wahrsten Sinne des Wortes auf Hochtouren Die Pumpe hat eine Geschwindigkeit von 10 mm/s, was wie ein riesiger Hammer ist, der an einigen Stellen einige kleine Lager niederschlägt. Es ist also nur eine Frage der Zeit, bis die Pumpe von selbst stoppt.“
Es gibt auch eine Leckageüberwachung. Wenn bei großen Pumpen mit fettgeschmierten Lagern die Wellendichtung undicht wird, erfolgt die Leckage normalerweise direkt in das Lager. Fett und Wasser sind eine schlechte Kombination. Um diese Situation zu vermeiden, sollten Sie daher über die Installation eines Leckerkennungssensors nachdenken.
John Nielsens wichtigster Ratschlag lautet: „Sorgen Sie für eine gute Verarbeitung.“ Das sind Informationen. Vor allem auf Schiffen.“
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 07.01.2021
