Effiziente Instandhaltung des weltweit größten LDPE-Kompressorstrangs

Das Tasnee-Werk verfügt über 5 verschiedene Anlagen. Neben den PDH (Propan-Dehydrierung)-, EC (Ethylenkrackanlage)-, PP (Polypropylen)- und HDPE (Polyethylen hoher Dichte)-Anlagen wird seit 2009 auch eine LDPE (Polyethylen niedriger Dichte)-Anlage betrieben. Der Tasnee LDPE-Prozess ist für 400 KTA ausgelegt. Dieser Erfahrungsbericht liefert einen tiefen Einblick in die tägliche Routine des modernen Kompressorbetriebs mit einem besonderen Schwerpunkt auf der Wartungseffizienz.

Der erste Fall basiert auf dem Hyper, bei dem im Oktober 2011 während einer Anlaufphase der Druck in der zweiten Stufe so gering war, dass der Hyper den Druck nicht zum Rohrreaktor liefern konnte. Die erste Stufe erreichte den maximalen Druck, aber die zweite Stufe war nicht in der Lage, den erforderlichen Anlagendruck zu erzeugen. Infolge dessen wurde der Produktionsprozess angehalten.

Der Secondary Compressor (Nachverdichter) ist ein Traversen Hyper mit einer Förderleistung von 160.000 kg/h und einem Volumen von 126.860 Nm³/h sowie Saugdruck von 276 bar(a) und einem Ausgangsdruck von 2651 bar(a).

Die Maschine verfügt auf jeder Stufe über 6 einfachwirkende Zylinder, so dass dieser 2-Stufen-Hyper 12 Kompressionskammern umfasst. Tasnee setzt bei der Zustandsüberwachung und dem Maschinenschutz auf PROGNOST®-NT. Dank des Systems ist es möglich, den Zustand der Maschine ununterbrochen zu analysieren. Der Hyper ist neben den Gehäuseschwinggeschwindigkeitssensoren auch mit Beschleunigungssensoren am Zylinderkopf und an der zwischenliegenden Kreuzkopfgleitbahn eines jeden Zylinders ausgerüstet. Die Auslenkung des Plungers in x-/y-Richtung ist genauso sichtbar wie ein Orbit-Datensatz. Beides wird automatisch analysiert.

Der dynamische Innendruck der Kompressionskammer kann durch eine indirekte Messung (DMS-Ringe) erfasst werden.

Was passierte am 16. Oktober 2011?

Nach einer planmäßigen Abschaltung für Instandhaltungsmaßnahmen arbeitet die erste Stufe völlig normal und erreicht ihren maximalen Abgabedruck, während die zweite Stufe keinen Druck aufbaut. Die Anlage wurde daraufhin sicher abgeschaltet, um den Zylinder 2E der zweiten Stufe zur Bestätigung des Diagnoseresultats “Ausfall des Zentralventils” zu öffnen. Das Wartungsteam vor Ort kam nach der endgültigen Auswertung der pV-Diagrammanalyse zu diesem Schluss. Folgende Bilder zeigen das Fehlerbild.

Resultate nach dem Öffnen des Zylinders 2E

Der Saugventilzapfen wies Beschädigungen auf und hatte seine Normal-Position verlassen. Auf dem Saugventilsitz waren Abdrücke des Zapfens zu sehen. Diese Bewegung und die entstandene Lücke zwischen Saugventilsitz und Zapfen haben zum Rückfluss des Gases auf der Ansaugseite geführt und so das Aufbauen von Druck verhindert.

Fazit

Die Schlussfolgerung daraus war, dass das Team vor Ort in seiner Entscheidung richtig lag, die Maschine kurzzeitig zu stoppen und den Zylinder 2E zu prüfen. Dies wurde durch die Diagnose und die schnelle Reparatur, bei der dieses Zentralventil ersetzt wurde, bestätigt. Die pV-Diagrammanalyse war ausschlaggebend für diese Entscheidung.