Pumpschutzsteuerung
KMO Turbo steht führendes Know-how im Bereich Turbomaschinen. Aus zahlreichen Herausforderungen bei Inbetriebnahmen, Service und Troubleshooting entehen bei uns innovative Lösungsansätze und einzigartige Entwicklungen.
KMO Turbo bietet Ihnen maßgeschneiderte Lösungen, die auf fundiertem Praxiswissen und kontinuierlicher Innovation basieren - für maximale Effizienz und Zuverlässigkeit Ihrer Turbomaschinen.
Pumpschutzsteuerung auf Basis Siemens Simatic S7-1200 übertrifft API-Standard / Mehrkanalige Pumperkennung erhöht Betriebssicherheit von Turbokompressoren
Immer lässt sich feststellen, dass eine Pumpverhütungsregelung allein kein ausreichender Schutz für einen Turbokompressor darstellt. „Besonders gefährdet sind Axial- und Radialverdichter mit offenen Laufrädern“, berichtet Karl Morgenbesser und gibt zusätzlich zu bedenken, dass der Ausfall der Förderung fatale Auswirkungen auch auf den nachgeschalteten Prozess haben kann. Morgenbesser, seit über 40 Jahren in der Anlagenoptimierung und beim Ausfall von Turbokompressoren gefragter Spezialist, empfiehlt zur Pumpverhütung stets auch eine übergeordnete Pumpschutzsteuerung einzurichten. Für das perfekte Zusammenspiel beider Schutzsysteme hat der erfahrene Troubleshooter mit seinem Team industriebewährte Standard-Komponenten zum mehrstufigen kmo-Pumpschutz-System weiterentwickelt.
Die Zuverlässigkeit eines Pumpschutzes ergibt sich daraus, dass zusätzlich zu den Absolutwerten auch relative Veränderungen überwacht werden. „Mehr Werte sind einfach mehr wert“, ist Morgenbesser überzeugt und appelliert an die Anlagetreiber, verschiedene störungsrelevante Signale mit pumptypischen Verhalten kontinuierlich aufzuzeichnen.
Nutzen für den Betreiber:
1. Schutz des Prozesses und der Maschine
Dreistufige Pumpschutzsteuerung (Teilöffnung, Vollöffnung, Abschaltung)
Weiterbetrieb des nachgeschalteten Prozesses trotz Störung
2. Früherkennung und Zuverlässigkeit
Diversitär redundante Pumperkennung mit bis zu vier Signalen
übertrifft API 670: Mehrwert für Betreiber mit hohen Anforderungen
3. Ursachenanalyse und Nachvollziehbarkeit
Einzigartige Diagnosefunktionen mit kontinuierlicher Aufzeichnung
ermöglicht fundierte Störungsanalysen (auch im Nachgang)
4. Einfache Integration in bestehende Systeme
Profibus, Modbus-TCP etc.
5. Komfortable Bedienung und schnelle Inbetriebnahme
Parametrierung, Visualisierung, Inbetriebnahme über PC, Tablet, Smartphone
dank webbasierter Benutzeroberfläche
6. Verfügbarkeit und Wartungsfreundlichkeit
Industriebewährte Standard-Komponenten mit weltweiter Verfügbarkeit
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Sollten weitere Unterlagen benötigt werden, sprechen Sie uns gerne an!
Praxiserfahrung miT SACHVerstand
– beides hilft, die richtigen Fragen zu stellen, Ursachen schnell zu erkennen und durch gezielte Optimierungen Wiederholungsfehler dauerhaft zu vermeiden.
Senior Expert Karl Morgenbesser
Frequently asked ...
Einschlägige Fragestellungen aus der Praxis und weiterführende Hinweise
Ein Turbokompressor "pumpt“, wenn der Betriebspunkt des Verdichters durch eine verringerte Fördermenge oder durch erhöhten Enddruck aus dem stabilen Bereich des Kennfeldes gedrückt wird. Das Pumpen ist gekennzeichnet durch zyklisches Fördern und Rückströmen des komprimierten Mediums und wird von hohen Vibrationen, Druckstößen und schnellem Temperaturanstieg im Verdichter begleitet. Bei anhaltendem Pumpen kann es bereits nach kurzer Zeit zu massiven Schäden am Kompressor kommen.
Besonders gefährdet sind Axialverdichter und Radialverdichter mit offenen Laufrädern. Der Ausfall der Förderung kann fatale Auswirkungen auch auf den nachgeschalteten Prozess haben.
Kompressoren können mit zwei unabhängigen Systemen ausgestattet werden:
einer Pumpverhütungsregelung für einen stabilen Betrieb und einer mehrstufigen Pumpschutzsteuerung, die bei Bedarf zuverlässig eingreift, für den sicheren Schutz.
So schützen Sie Ihren Kompressor und Ihren Prozess!
Die Pumpverhütungsregelung dient zum Aufrechterhalten eines stabilen Betriebes. Bei Annäherung an die Pumpgrenze wird die Fördermenge des Verdichters durch geregeltes Öffnen eines Entlastungsventils auf dem minimal möglichen Wert gehalten. Wenn diese Regelung nicht oder zu spät in Eingriff kommt, pumpt der Kompressor.
Eine Pumpverhütungsregelung ist abhängig von mehreren Messsignalen. Aufgrund der Störungsanfälligkeit dieser Signale stellt eine Pumpverhütungsregelung alleine noch keinen umfassenden Schutz dar:
Undichte Impulsleitungen oder Impulsleitungen, in denen sich Flüssigkeit angesammelt hat, wie auch ein Nullpunkt- oder Messbereichs-Drift rufen häufig Messfehler hervor.
Die Pumpgrenze wird in der Regel beeinflusst durch Temperatur, Molgewicht, Drehzahl, aber auch durch Beläge und Verschleiß der Beschaufelung. Nicht alle diese Einflüsse können von einer Pumpverhütungsregelung erkannt und ausgeregelt werden.
Wenn die Pumpverhütung nicht oder zu spät in Eingriff kommt, pumpt der Kompressor. Erst dadurch wird der Pumpschutz aktiviert. Seine Aufgabe ist es dann durch geeignete Steuerungseingriffe Schäden, die durch anhaltendes Pumpen entstehen, zu verhindern.
Eine übergeordnete Pumpschutzsteuerung (Rückströmsicherung) sorgt damit für eine optimale Absicherung des Kompressors.
kmo turbo berücksichtigt gleichzeitig vier unterschiedliche Transmittersignale auf pumptypisches Signalverhalten. Überwacht werden die minimalen und maximalen Absolutwerte sowie die positive und negative Änderungsgeschwindigkeit. Auch ein Transmittersignal, das wegen einer undichten Impulsleitung verfälscht ist, wird sich pumptypisch verhalten (schnelle Änderungen) und durch die kmo-Pumpschutzsteuerung erfasst. Damit steigert kmo turbo die Zuverlässigkeit, dass ein Pumpen des Kompressors erkannt wird, um ein Vielfaches und übertrifft die Anforderungen der API 670 deutlich. Separate Transmitter für die Pumpschutzsteuerung werden nicht benötigt; es sollten die Transmitter der Pumpverhütungsregelung verwendet werden.
Der Betreiber profitiert in mehrfacher Hinsicht:
Im Vordergrund steht die dreistufige Pumpschutzsteuerung mit Teilöffnung, Vollöffnung und Abschaltung, die nicht nur den Kompressor zuverlässig schützt, sondern gleichzeitig den Weiterbetrieb des nachgeschalteten Prozesses auch im Störfall ermöglicht – ein klarer Vorteil gegenüber herkömmlichen Systemen.
Die frühzeitige und sichere Erkennung des Pumpens erfolgt durch eine diversitär redundante Auswertung von bis zu vier Transmittersignalen mit charakteristischem Pumpverhalten. Diese Methode übertrifft die Anforderungen der API 670 deutlich und sorgt für höchste Betriebssicherheit – besonders in kritischen Anwendungen.
Kommt es dennoch zu Unregelmäßigkeiten, stehen dem Betreiber einzigartige Diagnosefunktionen zur Verfügung: Die kontinuierliche Aufzeichnung aller pumprelevanten Signale in einem Diagnosespeicher ermöglicht eine präzise und lückenlose Störungsanalyse – auch im Nachhinein.
Die Einbindung in übergeordnete Steuerungssysteme ist dank gängiger Schnittstellen wie Profibus oder Modbus-TCP problemlos möglich. Ebenso überzeugt die einfache Handhabung: Parametrierung, Visualisierung und Inbetriebnahme können mit jedem netzwerkfähigen Gerät – ob PC, Tablet oder Smartphone – komfortabel durchgeführt werden, unterstützt durch eine moderne, webbasierte Benutzeroberfläche.
Abgerundet wird das Konzept durch den Einsatz industriebewährter Standard-Komponenten mit weltweiter Verfügbarkeit, was die Ersatzteilversorgung erleichtert und eine hohe Wartungsfreundlichkeit sicherstellt.
Erfahrungsgemäß bieten die Einstellungen bei der Inbetriebnahme eines Kompressors keine Garantie auf Dauer für einen sicheren, stabilen und effizienten Betrieb. Im Laufe der Zeit können sich Randbedingungen ändern, z. B. durch verschmutzte Kühler, Drift von Messwerten, Verschleiß oder Versagen einzelner Komponenten etc. kmo turbo bietet eine Auditierung der Kompressoren an, bei der alle relevanten Messwerte des Kompressors aufgezeichnet werden, anhand derer ein aktuelles Verdichterkennfeld erstellt wird. Für eine notwendige Ertüchtigung und sinnvolle Optimierung werden konkrete Handlungsempfehlungen gegeben.
Zahlreiche namhafte Unternehmen aus Industrie und Maschinenbau setzen auf unsere Expertise
– von Chemieanlagen, Druckluftversorgung für industrielle Netze,
Erdgasverarbeitung, FCC-Prozesse, Hochöfen (Heißwindgebläse),
Luftzerlegung (Sauerstoff, Stickstoff, Argon), Petrochemie, Raffinerien (u. a. Prozessgasverdichter),
Stahlwerken, Synthesegasproduktion (Methanol, Ammoniak, Wasserstoff)
bis hin zu Wasserturbinen-Speichern (reversible Pump-Turbinenanlagen).
Einschlägige Referenzen stellen wir gerne im Rahmen konkreter Projektanbahnungen
oder in einem persönlichen Gespräch vor; Diskretion und Vertraulichkeit sind dabei für uns selbstverständlich.
