Ein Anbieter im Bereich der Upstream-Öl- und Gasindustrie verwaltet eine Gasexportplattform vor der Elfenbeinküste (Afrika), wo er zwei Gasturbinen mit mechanischem Antrieb betreibt (je 5 MW), die Kompressoren mit hohen Verfügbarkeitsanforderungen antreiben.
Die Einheiten sind rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt, was zu Spitzen im Druckabfall und starker Motorabnutzung durch Verschmutzung und Korrosion führt. In der Folge war der Kunde gezwungen, ungewollte Stillstandzeiten für Wartungsarbeiten anzusetzen.
Zusammen mit seinem OEM kontaktierte das Unternehmen Camfil, um ein leistungsfähigeres Filtersystem zu ermitteln. Obwohl auf der Förderplattform nur begrenzt Platz zur Verfügung stand und somit keine Vergrößerung des Filtergehäuses möglich war, suchte das Unternehmen nach effizienteren Filtern mit geringerem Druckabfall und einer höheren Lebensdauer, um seine niedrigeren Wartungsansprüche zu erfüllen. Camfil bot eine kompakte, hocheffiziente Lösung an, welche ihre anspruchsvollen Zielvorgaben erfüllte.
Die Bohrinsel ist hoher Feuchtigkeit und hohen Temperaturen, salzwasserhaltiger Luft sowie anderen Kontaminanten von Fackeln, Versorgungsschiffen, Prozessausrüstung und Schmieröl-Entlüftungssystemen ausgesetzt.
Neben Meersalz ist der Standort extremem Staub durch die vier Monate im Jahr, zwischen Ende November und Mitte März, auftretenden Harmattan-Sandstürme ausgesetzt. Während dieser Trockenzeit wandert Staub von der Sahara bis zur Elfenbeinküste und wird Hunderte von Kilometern weit über den Atlantischen Ozean auf die Plattform getragen. Obwohl sich die Systeme zwischen den Decks befinden und Regen und Meerwasser nicht unmittelbar direkt ausgesetzt sind, werden die Einheiten bei den entsprechenden Windverhältnissen oft durch Salzwasser und die Harmattan-Stürme beeinträchtigt. Dies gilt insbesondere für Einheit B.
Das ursprüngliche Zuluftsystem war eine Hochgeschwindigkeitskonfiguration (31.298 CFM) mit neun Endfiltern der Leistungsklasse M6 (3 W x 3 H) pro Turbine.
Aufgrund der extremen Anforderungen am Standort fiel die Leistung der Turbine in Einheit B signifikant ab.
Im Rahmen der Angebotsabgabe sandte Camfil technisches Personal, um die Turbinen zu begutachten. Aufgrund seiner Erfolgsbilanz bei Offshore-Filtergehäusen mittlerer Geschwindigkeit vergab der OEM das Projekt an Camfil.
Das Ziel des Unternehmens war, die Abnutzung zu eliminieren und die Instandhaltung auf ein Mal pro Jahr zu senken. Um dies zu erreichen, empfahl Camfil, das Filtergehäuse neuzugestalten und die aus folgenden Komponenten bestehende Compact EPA Filter Offshore-Lösung zu verwenden:
Ein neues Filtergehäuse mit neun Vorfiltern vor neun hocheffizienten Filtern, die in den bestehenden Footprint passen.
Gute Koordination war wichtig, um die Ausfallzeit während der Installation zu minimieren. Das Camfil-Team wurde daher entsandt, um die Installation vor Ort zu überwachen und potentielle Probleme zu lösen. Das Team ermittelte die erforderliche Ausrüstung und Arbeitskraft.
Abbildung 1 zeigt den Druckabfall im Laufe der Zeit für beide Motoren.
Motor B: Motor B befindet sich in einem schwierigeren Bereich auf der Plattform, was vor dem Upgrade zu vielen Druckabfall-Spitzen führte, die 5,2” w.g. übertrafen. Bei jeder Spitze war eine außerplanmäßige Abschaltung für den Filteraustausch nötig.
Nach dem Upgrade auf die Compact EPA Static-Lösung stabilisierte sich der Druckabfall und ging nicht über 2,0” hinaus.Die Filter hielten das ganze Jahr, ohne dass es zu einer außerplanmäßigen Abschaltung kam.
Motor A: Motor A befindet sich in einem saubereren Bereich der Plattform, was ein stabileres Druckabfallverhalten und weniger Spitzen zur Folge hat, sowohl vor als auch nach dem Upgrade. Trotz der saubereren Verhältnisse übertraf der Druckabfall vor dem Upgrade 3,1” w.g., wohingegen der Druckabfall nach der Camfil-Installation 1,7” w.g. nicht übertraf.
Die Ergebnisse sind beeindruckend: Die Upgrade-Lösung bietet gegenüber der ursprünglichen M6-Leistung eine EPA-Leistung. Wo eine typische E10 EPA-Filterlösung bei gleicher Gehäusegröße einen höheren Druckabfall haben müsste als eine M6 Filterlösung, ist die Compact Static EPA-Filterlösung von Camfil in der Lage, bei einem geringeren Druckabfall und einer längeren Lebensdauer EPA-Leistung zu erbringen, was zu einem sichereren, zuverlässigeren und produktiveren Betrieb führt. Der Manager vor Ort bestätigte außerdem eine signifikante Verbesserung in der Motorleistung, was ihnen ermöglichte, ein ganzes Jahr ohne unerwünschte Stillstandzeiten durchzuarbeiten. Dies war vorher, beim ursprünglichen System, aufgrund von Verschmutzungen und Korrosion nicht der Fall.
Ergebnisse
Das Compact Static EPA-System von Camfil ist für schwierigste Umgebungen mit räumlichen Beschränkungen ausgelegt. Zum Einsatz kommt die hocheffiziente Filterserie CamGT 3V-600. Durch den tieferen Filterrahmen wird das Filtermedium bestmöglich genutzt, was zu einer unvergleichlichen Medienfläche und geringer Medienanströmgeschwindigkeit führt und somit den geringsten Druckabfall und die längste Lebensdauer auf dem Markt bietet.
Die patentierte Konstruktion von Camfil mit vertikaler Faltengeometrie und unterbrochenen Schmelzkleber-Separatoren für optimale Wasserbehandlung sorgen dafür, dass eingeschlossenes Wasser während des Betriebs ablaufen kann und dadurch der erneute Eintritt von gelösten Verunreinigungen vermieden wird und selbst in einer feuchten Umgebung ein geringer und stabiler Druckabfall aufrechterhalten wird. Abbildung 2 zeigt, dass diese Eigenschaften Korrosion verhindern und somit die CamGT 3V-600-Serie zur optimalen Wahl für Offshore-Umgebungen machen.
M6 Hohe Anströmgeschwindigkeit
Traditionelle M6-Systeme mit hoher Anströmgeschwindigkeit verbinden und entfernen größere Tröpfchen gut, lassen jedoch pro Jahr immer noch rund 9,24 kg Salz pro Jahr hindurch.
Zwei Stufen F8/E10
Ein finales mehrstufiges System verringert die Salzaufnahme auf max. 0,02 kg pro Jahr – 99,99 % weniger als ein herkömmliches System mit hoher Anströmgeschwindigkeit.
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Durch die Begrenzung der Salzaufnahme verringern Systeme mit höherem Wirkungsgrad das Risiko thermischer Korrosion und die Verschmutzung des Kompressors, was zu einem höheren Output und einer besseren Betriebsdauer der Turbine führt.
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