Was man an einem Ladungspumpe (Tiefbrunnen) prüft.
Eine Tiefbrunnen-Ladungspumpe setzt das fördernde Element selbst unten in den Tank, nahe dem Boden, und treibt es entweder über eine lange senkrechte Welle, die zu einem an Deck aufgestellten Motor führt, oder, bei hydraulischen Tiefbrunnenpumpen, über einen getauchten Hydraulikmotor an, der von Hydraulikleitungen aus einem Aggregat auf Deckshöhe gespeist wird. So oder so arbeitet das Laufrad nahe an der Flüssigkeit, die es bewegt, statt sie über eine Saugleitung aus einem Pumpenraum heraufzuziehen, wie es eine übliche Kreisel-Ladungspumpe tut. Dieser Unterschied zählt am Ende des Löschens: Eine an Deck aufgestellte Pumpe…
Was eine Tiefbrunnenpumpe abhebt
Eine Tiefbrunnen-Ladungspumpe setzt das fördernde Element selbst unten in den Tank, nahe dem Boden, und treibt es entweder über eine lange senkrechte Welle, die zu einem an Deck aufgestellten Motor führt, oder, bei hydraulischen Tiefbrunnenpumpen, über einen getauchten Hydraulikmotor an, der von Hydraulikleitungen aus einem Aggregat auf Deckshöhe gespeist wird. So oder so arbeitet das Laufrad nahe an der Flüssigkeit, die es bewegt, statt sie über eine Saugleitung aus einem Pumpenraum heraufzuziehen, wie es eine übliche Kreisel-Ladungspumpe tut. Dieser Unterschied zählt am Ende des Löschens: Eine an Deck aufgestellte Pumpe verliert die Saugwirkung, sobald der Flüssigkeitsspiegel unter das fällt, was ihr NPSH (Haltedruckhöhe) zulässt, und lässt Ladung zurück, während eine Tiefbrunnenpumpe bis zu einem sehr niedrigen Restspiegel weiterarbeitet, weshalb Tiefbrunnenpumpen auf Produkten- und Chemikalientankern vorherrschen, wo das Leerziehen bis nahezu trocken für Ladungsreinheit und -menge zählt.
Hauptkomponenten
Getauchte Pumpeneinheit
Laufrad und Pumpengehäuse sitzen am Tankboden in einem Sumpf oder Brunnen, so gesetzt, dass sie die Ladung bis auf den niedrigsten praktisch erreichbaren Stand abziehen.
Antriebswelle oder Hydraulikmotor
Mechanische Tiefbrunnenpumpen nutzen eine lange Wellenleitung in einem Wellenrohr, die vom getauchten Laufrad durch den Tank hinauf zu einem an Deck aufgestellten Elektromotor führt; hydraulische Tiefbrunnenpumpen nutzen stattdessen einen getauchten Hydraulikmotor, gespeist mit Hydrauliköl unter hohem Druck aus einer Leitung von Deck.
Hydraulikaggregat
Bei hydraulischen Aggregaten die an Deck aufgestellten Pumpen, der Vorratsbehälter, Filter und Steuerventile, die den Hydraulikölstrom und damit die Pumpendrehzahl zu jedem getauchten Motor liefern und regeln.
Leerzieh- und Ejektoranordnung
Viele Tiefbrunneneinbauten enthalten ein Leerziehsystem, mitunter einen Ejektor, um die letzte Restflüssigkeit zu entfernen, die die Hauptpumpe nicht erreicht.
Schnittstellen für Tankreinigung und Gasfreimachen
Die Pumpensäule und ihre Durchführung durch das Tankdeck sind bei vielen Bauarten zugleich der Weg für die Leitungen der Tankreinigungsmaschinen und die Vorkehrungen zum Gasfreimachen, sodass der Einbau nicht bloß eine Pumpe ist, sondern ein tragender Teil der Tankausrüstung.
Auswahl und Auslegung
- Leistung und Förderhöhe, abgestimmt auf den Manifolddruck und die vom Verkehr geforderte Löschrate an Land oder von Schiff zu Schiff
- Die Ladungsverträglichkeit der medienberührten Werkstoffe, Edelstahl oder Duplexstahl für aggressive Chemikalienladungen, je nach Ladungsart andere Dichtungswerkstoffe
- Die Leerziehfähigkeit und die Restmenge, die Verkehr oder Ladungsvorschrift an Bord zu belassen erlauben
- Hydraulischer gegenüber mechanischem Antrieb, abgewogen gegen die vorhandene Hydraulikinfrastruktur des Schiffs und den Wartungszugang zu einer langen Wellenleitung
Vorschriften und Klasse
MARPOL Anlage II regelt die Restmenge schädlicher flüssiger Stoffe, die nach Löschen und Leerziehen an Bord verbleiben darf, und treibt damit unmittelbar die Leistungsanforderung an die Pumpe und ihr Leerziehsystem. Die Vorschriften der Klassifikationsgesellschaften erfassen Pumpenraum und Ladetankdurchführungen, einschließlich der gasdichten Abdichtung dort, wo die Welle oder die Hydraulikleitungen das Tankdeck durchdringen, und fordern eine wiederkehrende Besichtigung der Ladungsförderanlage als Teil der Klasseerneuerung des Tankers.
Typische Fehler
| Fehler | Ursache | Folge |
|---|---|---|
| Verlust der Leerziehleistung | Ausgeschlagene Laufradspalte, Lufteintritt bei niedrigem Tankstand | Ladung über der zulässigen Restmenge an Bord belassen, Streit über Off-Hire |
| Leckage der Wellendichtung an der Decksdurchführung | Verschlissene Gleitringdichtung, Fluchtungsfehler einer langen Wellenleitung | Austritt von Ladungsdampf auf Deckshöhe, mögliche Gasgefahr |
| Verunreinigung des Hydrauliksystems | Eintritt von Wasser oder Partikeln in das Hydrauliköl | Sprunghafte Pumpendrehzahl, Motorverschleiß, verstopfte Filter über mehrere Pumpen hinweg, die sich das Aggregat teilen |
| Schwingungen der Wellenleitung oder Lagerverschleiß | Fluchtungsfehler oder verschlissene Wellenleitungslager über einen langen senkrechten Weg | Mehr Geräusch und Verschleiß, Gefahr eines Wellenbruchs, wenn es unentdeckt bleibt |
Worauf es beim Lieferanten ankommt
- Werkstoffbescheinigungen der medienberührten Teile passend zu den Ladungsgüten, die das Schiff fahren soll, einschließlich Angaben zur chemischen Verträglichkeit
- Belegte Leerziehleistung und Restmengenwerte, nachprüfbar gegen die Anforderungen von MARPOL Anlage II
- Ersatzteilunterstützung für Wellenleitungslager, Dichtungen und Hydraulikbauteile, passend zum Fahrtmuster des Schiffs
- Eine nachgewiesene Bewährung bei genau den Ladungsarten, die das Schiff fahren wird, denn Chemikalien- und Produktentanker stellen an dieselbe Pumpenfamilie sehr verschiedene Ansprüche
Die wirkliche Probe einer Tiefbrunnenpumpe ist nicht, wie schnell sie einen vollen Tank löscht, sondern wie wenig sie am Ende zurücklässt; die Leerziehleistung über die Zeit verfolgen, denn ein langsamer Rückgang ist das erste Zeichen von Laufradverschleiß, lange bevor die Pumpe überhaupt Alarm gibt.