Was man an einem Tiefbrunnen-Ladungspumpe prüft.
Bei einer Tiefbrunnen-Ladungspumpe sitzt der Antriebsmotor an Deck, weit frei von der Ladung, und eine lange Wellenlinie läuft durch den Tank hinab zu einem mehrstufigen Kreiselpumpenstufensatz nahe dem Tankboden. Das ist die Umkehrung einer Tauch-Ladungspumpe, bei der der Motor selbst in einem druckdichten Behälter in der Ladung eingetaucht ist. Die Tiefbrunnenanordnung hält elektrische Komponenten ganz aus der Ladung, was für Tanker mit Produkten zählt, bei denen jedes Risiko einer Zündquelle im Tank inakzeptabel ist, und sie erlaubt, Pumpenstufen und Welle zur Überholung durch den Pumpenraum oder einen Deckstrunk zu ziehen…
Was eine Tiefbrunnenpumpe von einer Tauch-Ladungspumpe abhebt
Bei einer Tiefbrunnen-Ladungspumpe sitzt der Antriebsmotor an Deck, weit frei von der Ladung, und eine lange Wellenlinie läuft durch den Tank hinab zu einem mehrstufigen Kreiselpumpenstufensatz nahe dem Tankboden. Das ist die Umkehrung einer Tauch-Ladungspumpe, bei der der Motor selbst in einem druckdichten Behälter in der Ladung eingetaucht ist. Die Tiefbrunnenanordnung hält elektrische Komponenten ganz aus der Ladung, was für Tanker mit Produkten zählt, bei denen jedes Risiko einer Zündquelle im Tank inakzeptabel ist, und sie erlaubt, Pumpenstufen und Welle zur Überholung durch den Pumpenraum oder einen Deckstrunk zu ziehen, ohne den Tank zu entgasen und zu betreten — anders als eine Taucheinheit, die durch ihren eigenen Decksbeschlag herausgehoben werden muss.
Hauptkomponenten
Antriebsmotor und Deckplatte
An Deck oder im Pumpenraum montiert, über eine Gleitringdichtung oder eine hydraulische Antriebsanordnung an die Wellenlinie gekuppelt, die jeden Dampf aus dem Tank von den elektrischen Teilen des Motors fernhält.
Wellenlinie und Lager
Eine lange Welle, oft in mehreren Abschnitten mit Zwischenlagern, geschmiert von der Ladung selbst oder einem getrennten System, überträgt das Moment vom decksmontierten Antrieb hinab zu den Pumpenstufen. Wellenlänge und Lagerzahl skalieren mit der Tanktiefe.
Pumpenstufen
Ein mehrstufiger Kreiselstapel nahe dem Tankboden, bemessen, die Förderhöhe zu entwickeln, die nötig ist, die Ladung gegen die volle statische Höhe und den Rohrreibungsverlust vom Tank zum Manifold zu heben.
Sauglocke und Saugkorb
Ein Sieb am Pumpeneintritt hält Unrat und Sediment aus den Stufen, und die Sauglocke sitzt dicht am Tankboden, um den nach dem Nachlenzen verbleibenden, nicht förderbaren Rest zu minimieren.
Auswahl und Auslegung
- Kapazität und Förderhöhe müssen zum Viskositätsbereich der Ladung und zur Löschrate passen, die Terminal oder Chartervertrag binnen der erlaubten Zeit fordern.
- Der an den Pumpenstufen verfügbare NPSH fällt, während der Tank leerläuft, die Nachlenzleistung bei niedrigem Tankstand ist also ebenso wichtig wie die Nennkapazität bei vollem Tank.
- Die Werkstoffwahl der benetzten Teile muss zum vollen Ladungsspektrum passen, für das das Schiff zertifiziert ist, denn eine Edelstahl- oder Duplex-Spezifikation für Chemikalienladungen unterscheidet sich von einer Standard-Bronze- oder Stahlgusseinheit für Rohöl oder saubere Produkte.
- Die Wellenlinienlänge ist auf die konkrete Tanktiefe festgelegt, eine Tiefbrunnenpumpe ist also kein Lagerartikel, der ohne Neukonstruktion zwischen Tanks verschiedener Tiefe austauschbar wäre.
Vorschriften und Klasse
Ladungspumpeninstallationen auf Tankern fallen unter das Ladungssystem-Besichtigungsregime des Schiffs, mit Pumpenraum- und Tankeinstiegsverfahren, die die Klasse sowie SOLAS- und MARPOL-Anforderungen zum Entgasen und zum Einstieg in umschlossene Räume regeln, bevor eine Stufen- oder Wellenarbeit im Tank nötig wird. Wo Ladungen unter die Mitführanforderungen des IBC- oder IGC-Codes fallen, werden die Werkstoffverträglichkeit der Pumpe und jede dampfdichte Wellendichtungsanordnung gegen die konkrete Ladungsliste geprüft, für die das Schiff zertifiziert ist, nicht bloß gegen eine generische Erdölspezifikation.
Typische Fehler
| Fehler | Ursache | Folge |
|---|---|---|
| Saugverlust gegen Ende des Löschens | Unzureichender NPSH, während der Tankstand unter die Nachlenzgrenze der Pumpe fällt | Kavitation, unvollständiges Löschen, hoher Rest an Bord |
| Wellenlinienlagerversagen | Verlust der Ladungsschmierung oder Fehlausrichtung nach einer Reparatur | Vibration, Wellenfresser, Pumpe außer Dienst bis zum Ziehen |
| Geminderte Löschrate | Verschlissene Spaltringe oder erodierte Laufräder im Stufenstapel | Längere Löschzeit, mögliche Liegegeldbelastung |
| Dichtungsleckage an der Deckplatte | Gleitringdichtungsverschleiß am Kopf der Wellenlinie | Dampf- oder Ladungsaustritt an Deck, möglicher Ladungsverlust und Gefahr |
Worauf es beim Lieferanten ankommt
- Stufen- und Wellenwerkstoffzeugnisse, abgestimmt auf die tatsächliche Ladungsliste des Schiffs, keine generische Spezifikation.
- Eine dokumentierte Nachlenzleistung bei niedrigem Tankstand, denn das ist betrieblich oft die begrenzende Zahl statt der Nennkapazität bei vollem Tank.
- Die Verfügbarkeit von Wellenlinienabschnitten und Lagern als Ersatzteile, denn diese Komponenten sind über die Dienstzeit einer Pumpe dem Verschleiß am stärksten ausgesetzt.
- Ein Zieh- und Überholverfahren, verträglich mit der Pumpenraum- oder Trunkanordnung des Schiffs, im Spezifikationsstadium bestätigt statt bei der ersten Überholung entdeckt.
Die Löschrate bei jedem Ladungsbetrieb gegen den Tankstand verfolgen — ein allmählicher Rateabfall bei gleichem Tankstand, Wache um Wache, ist das früheste Zeichen von Stufenverschleiß, lange bevor die Pumpe das Nachlenzen verfehlt.