Gefahrstoffe sicher fördern

Pumpentechnik für die Spezialchemie

Lewa hat für ein Chemiewerk ein individuelles Förderkonzept für die sichere Übernahme von hochentzündlichen Gefahrstoffen entwickelt und schnell umgesetzt.

Die hermetisch dichte Membrandosierpumpe aus der Ecodos-Baureihe ist für die Förderung gefährlicher Stoffe geeignet. © LEWA GmbH

In einem deutschen Chemiewerk war es aufgrund von Modernisierungsarbeiten an Behältern notwendig, eine temporäre Lösung zur Übernahme eines Gefahrstoffes zu schaffen. Die Rahmenbedingungen: Für die Übergangsphase wurden die Fördermengen reduziert, so dass die vorhandenen Pumpensysteme überdimensioniert waren und nicht eingesetzt werden konnten. Als zusätzliche Anforderung musste eine Ansaughöhe von drei Metern überwunden werden. Unter Berücksichtigung dieser Tatsachen standen v. a. Sicherheitsaspekte im Fokus des mit der Planung und Durchführung des Projekts beauftragten Teams des Anlagenbetreibers, denn im Fall von Leckagen wären Mensch und Umwelt in Gefahr gewesen.

Konkretes Anforderungsprofil an einzusetzende Pumpen

In Kombination mit den besonderen örtlichen Gegebenheiten der Übergangslösung ergab sich ein konkretes Anforderungsprofil an die Pumpen, welche bei der Interimslösung zum Einsatz kommen sollten. Im Normalbetrieb wird das Produkt mit Hilfe von Seitenkanalpumpen gefördert. Um die Produktion auch während der Umbauarbeiten in einem gewissen Umfang fortführen zu können, waren IBC-Container als Ersatz vorgesehen, wodurch häufiger kleinere Mengen umgepumpt werden mussten. Die vorhandenen Pumpen waren für diesen Zweck nicht geeignet, weshalb eine verfahrenstechnische Lösung zur Umsetzung des Grundstoffs notwendig wurde.

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Auf Basis einer sicherheitstechnischen Betrachtung wurde ein Pumpenprofil erstellt, das weitgehend mit den Eigenschaften der Baureihe Ecodos von Lewa korrespondierte. Aufgrund der betrieblichen Anforderungen sowie der Besonderheiten des Mediums bot sich die hermetisch dichte Membranpumpe mit elektrischem Antrieb und Membranüberwachung in besonderer Weise für die Bewältigung dieser Aufgabe an.
Besonders wichtig waren der Explosionsschutz und die Chemikalienbeständigkeit. „Im Fall der Ecodos ist beides gegeben: zum einen durch die Ausführung für Ex-Zone 1 und Temperaturklasse T3, zum anderen durch die Verwendung von 1.4571-Edelstahl als Werkstoff für Pumpenkörper und Ventile beziehungsweise von PTFE bei der Vierfach-Membran“, erläutert Eike Dylla, Vertriebsingenieur Ingenieurbüro Schmedding, einer Niederlassung der Lewa Nikkiso Deutschland GmbH.

Da es sowohl nach dem Einschalten der Pumpe als auch beim Entleeren zu kurzen Phasen ohne Flüssigkeitsbenetzung kommen kann, sollte die Pumpe auch bei Trockenlauf keinen Schaden erleiden oder ein Explosionspotenzial erzeugen. Die Ecodos erfüllt auch diese Anforderungen. Darüber hinaus wurde durch vorab durchgeführte Testläufe sichergestellt, dass es nicht zu einer elektrostatischen Aufladung über die Membranflächen kommt.

Trockenes Ansaugen notwendig

Auf der Saugseite musste bis zum Hochpunkt eine Höhendifferenz von drei Metern überwunden werden. Die fast zehn Meter lange Saugleitung sollte zudem nach jedem Dosiervorgang mit Stickstoff gespült werden. Das Projektteam musste also ein Pumpensystem konzipieren, welches trocken ansaugen kann. Gemeinsam wurde die Idee entwickelt, ein Ansaugvolumen auf der Saugseite vorzusehen. Im konkreten Fall konnte dies durch eine Erweiterung der Rohrleitung erfolgen, und es war kein zusätzlicher Behälter notwendig. Üblicherweise hätte in diesem Fall eine Saugleitung mit einem Durchmesser von 25 mm ausgereicht.

Das Expertenteam für Pulsationsstudien von Lewa führte Berechnungen durch, um diese Annahme zu bestätigen oder einen besseren Lösungsvorschlag auszuarbeiten. „Auf Basis der Ergebnisse dieser Berechnungen und unserer daraus resultierenden Empfehlung, wurde auf einer Länge von ca. 1 m eine auf 80 mm erweiterte Rohrleitung eingesetzt. Diese Erweiterung dient zur Erzeugung des erforderlichen Ansaugvolumens: Ist dieses mit Flüssigkeit gefüllt, kann die Pumpe den Unterdruck erzeugen, der notwendig ist, um die Flüssigkeit aus dem Behälter anzusaugen“, führt Dylla aus. Um das Ansaugvolumen nicht manuell füllen zu müssen, wurde ein ebenso großes Rücklaufvolumen in der Druckleitung vorgesehen. Somit konnte dem Betreiber ein fertiges Konzept vorgelegt werden, inklusive des rechnerischen Nachweises der Funktionalität.

Knappe Zeitspanne gut genutzt

Im Hintergrund stand die knappe Zeitspanne, die für das Projekt vorgesehen war, welche von Beginn an den hohen Einsatz aller Beteiligten gefordert hatte. Bereits einen Tag nach Erhalt der Anfrage war ein Angebot abgegeben worden. Nach Klärung der technischen Details, Entwicklung des Konzepts und der Durchführung von fluiddynamischen Berechnungen startete Lewa mit der Umsetzung und Installation gemäß Zeitplan innerhalb weniger Wochen. So wurde das Gesamtprojekt in weniger als fünf Monaten abgeschlossen.

Lewa GmbH
lewa@lewa.de
www.lewa.de

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