Hydrospeicher

Was einen Hydrospeicher auszeichnet

Eine Hydraulikpumpe fördert einen gleichmäßigen Volumenstrom, doch viele Maschinen benötigen kurzzeitig einen deutlich höheren Volumenstrom oder müssen nach dem Stillstand der Pumpe weiterarbeiten. Ein Hydrospeicher löst beide Probleme. Hydrauliköl wird in einen Behälter gedrückt, der hinter einer Blase, einem Kolben oder einer Membran eine Stickstoff-Vorspannung enthält. Das Gas wird verdichtet und speichert die Energie; fällt der Systemdruck, drückt das Gas das Öl wieder hinaus. An Bord ist dies die Reserve, die eine wasserdichte Tür bei Ausfall der Energieversorgung schließt, eine Rudermaschine oder eine Deckmaschine für kurze Zeit versorgt, die Druckstöße nach einem plötzlichen Ventilschluss dämpft und die Pulsation in einer Pumpenleitung glättet. Bei Offshore- und Unterwasseranlagen liefern Hydrospeicher die Energie für Sicherheitsfunktionen, die ganz ohne Versorgung funktionieren müssen.

Hauptbauarten

• Blasenspeicher, bei denen ein flexibler Elastomerbalg das Gas in einem Stahlmantel einschließt; schnelles Ansprechverhalten und breit im allgemeinen Einsatz verwendet
• Kolbenspeicher, bei denen ein frei beweglicher Kolben Gas und Öl trennt; geeignet für große Volumina, hohe Drücke und hohe Volumenströme
• Membranspeicher mit einer flexiblen Membran in einem kompakten, oft kugelförmigen Mantel für kleinere Volumina
• Unterwasser- und druckausgeglichene Ausführungen, angepasst an den Betrieb unter äußerem Wasserdruck
• Gasflaschen und Flaschenbatterien, die Kolbenspeichern zusätzliches Gasvolumen hinzufügen, sodass der Druck bei der Ölabgabe weniger stark abfällt

Hauptkomponenten

• Druckmantel aus geschmiedetem oder geschweißtem Stahl, als Druckbehälter ausgelegt und geprüft
• Gasventil für die Stickstoff-Vorspannung, mit Schutzkappe
• Blase, Kolben oder Membran mit zugehörigen Dichtungen, das Verschleißteil
• Ölanschluss mit Tellerventil oder Extrusionsschutzventil, das die Blase schützt, wenn der Speicher sich entleert
• Sicherheitsblock, in der Regel mit Absperrventil, Druckbegrenzungsventil, Manometer und manuellem Entlastungsventil
• Befestigungsschellen oder Konsolen, die den Speicher gegen Vibrationen und Schiffsbewegungen halten

Auswahl und Auslegung

• Erforderliches Ölvolumen, minimaler und maximaler Arbeitsdruck sowie die Geschwindigkeit, mit der die Energie bereitgestellt werden muss
• Gasvorspannung, im Verhältnis zum minimalen Arbeitsdruck gemäß Herstellervorgabe eingestellt
• Bauart: Blasen-, Kolben- oder Membranspeicher, gewählt nach Druck, Volumen, Ansprechgeschwindigkeit und Druckmedium
• Elastomer- und Dichtungswerkstoffe, die zum Hydraulikmedium und zum Temperaturbereich passen
• Einbaulage, da Blasenspeicher normalerweise mit dem Gasventil oben eingebaut werden
• Anschlussgröße und der dazu passende Sicherheitsblock, damit Absperren und Entlasten stets möglich sind

Vorschriften und Klasse

Ein Hydrospeicher ist ein Druckbehälter und muss nach einem anerkannten Druckbehälterregelwerk ausgelegt, gebaut und geprüft werden, mit einem Zeugnis, das zulässigen Druck, Volumen und Prüfdruck ausweist. Klassifikationsgesellschaften genehmigen Hydrospeicher für wesentliche Systeme wie Rudermaschinen und wasserdichte Türen, und für Offshore- und Unterwassereinheiten gelten zusätzliche Regeln. Zu den wiederkehrenden Besichtigungen gehören der Zustand des Mantels, der Sicherheitseinrichtungen und die Aufzeichnungen über die Kontrollen der Gasvorspannung. Ein Ersatz muss ein Zeugnis für dieselbe Druckstufe tragen, und das Druckbegrenzungsventil muss für das System eingestellt und plombiert sein.

Typische Störungen

• Verlust der Gasvorspannung über das Gasventil oder eine verschlissene Dichtung, wodurch die gespeicherte Energie lange abnimmt, bevor äußerlich etwas auffällt
• Blasenriss, durch den Gas in den Ölkreis gelangt und sich durch Schaumbildung, Geräusche und einen Einbruch der Reserve zeigt
• Verschleiß der Kolbendichtung, wobei mit der Zeit Stickstoff auf die Ölseite oder Öl auf die Gasseite gelangt
• Außenkorrosion an Schellen und Schweißnähten oder Beschädigung der Beschichtung bei Unterwassereinheiten
• Verunreinigtes Druckmedium, das Dichtungen verschleißt und das Extrusionsschutzventil festsetzt
• Sicherheitseinrichtungen, die entfernt, blockiert oder nie geprüft wurden, wodurch aus einer gewöhnlichen Störung eine Gefahr wird

Worauf bei einem Lieferanten zu achten ist

• Ein Zeugnis, das das genaue Modell, den zulässigen Druck und das Volumen nennt, mit der Zulassung der Klassifikationsgesellschaft, sofern das System sie verlangt
• Befüllgeräte für die Gasvorspannung, Dichtsätze, Blasen und Gasventile als Ersatzteile für dieselbe Baureihe
• Sicherheitsblock, Druckbegrenzungsventil und Manometer, die für den Druck des Speichers ausgelegt sind
• Schriftliche Anweisungen für das Befüllen und für die sichere Demontage, in der Sprache der Besatzung
• Verfügbarkeit von Prüf- und Rezertifizierungsdiensten in den Häfen auf der Route des Schiffes

Einen Hydrospeicher nur mit Stickstoff befüllen, niemals mit Luft oder Sauerstoff, und vor dem Öffnen stets zuerst den Hydraulikdruck und dann das Gas ablassen. Druckluft, vermischt mit Öldampf, stellt eine Explosionsgefahr dar, und ein unter Druck stehender Speicher, der zerlegt wird, kann tödlich sein.