Die hydrostatische Festigkeits- und Dichtigkeitsprüfung von Ferntransportleitungen im Nahen Osten stellt extreme Anforderungen an die eingesetzte Maschinentechnik. Neben Umgebungstemperaturen von bis zu 50 °C fordert vor allem die Nutzung von rohem, ungefiltertem Meerwasser als Prüfmedium die Werkstoffarchitektur und konstruktive Auslegung der Hochdrucksysteme. KAMAT hat für dieses Einsatzsegment zwei mobile Hochdruckaggregate auf Grundrahmen erfolgreich fertiggestellt und ausgeliefert. Die Anlagen werden zum hydrostatischen Testen (Hydrostatic Testing) von Pipeline-Infrastrukturen eingesetzt.
Volumetrische Präzision bei kontinuierlichem Druckaufbau
Die verfahrenstechnische Basis bilden zwei KAMAT Quintuplex-Plungerpumpen der Modellreihe K55040M1-5G. Im Gegensatz zu hydrodynamischen Kreiselpumpen, deren Förderstrom bei steigendem Systemgegendruck zurückgeht, arbeiten KAMAT Verdrängerpumpen nahezu gegendruckunabhängig mit einem konstanten Wirkungsgrad von über 90 %.
Der Antrieb erfolgt über einen CAT-Dieselmotor. Die integrierte speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) regelt den Systemdruck über eine exakt definierte Druckrampe.
Technische Spezifikationen der Aggregate:
| Technische Kenngröße | Metrische Werte | US Einheiten |
| Maximaler Betriebsdruck (p) | 680 bar | ca. 10.000 psi |
| Nomineller Volumenstrom | 225bis 409 l/min} | ca. 100 gpm |
| Konfiguration | 5 Zylinder (Quintuplex-Bauweise) | |
| Installierte Bauform | Mobiles Grundrahmengerät (Skid) |
Technischer Exkurs: Die Physik der Wasserkompressibilität bei Großvolumina
Bei der Druckprüfung langer Pipeline-Abschnitte wird die Kompressibilität des Prüfmediums zum kritischen Faktor. Wasser komprimiert bei einem Druck von 680 bar um ca. 3 bis 4% seines
Ausgangsvolumens. Nach dem vollständigen Befüllen der Leitung müssen daher signifikante Zusatzmengen in das geschlossene System gepresst werden, um den Prüfdruck aufzubauen.
Um materialschädigende Druckstöße an den Schweißnähten der Pipeline zu verhindern, sind die KAMAT-Aggregate für variable Volumenströme beziehungsweise eine stufenlose Drehzahlregelung im Verhältnis 1:10 ausgelegt. Dies erlaubt ein schaltfreies, kontinuierliches Regeln des Volumenstroms und schont das gesamte Rohrleitungssystem während der Kompressionsphase.
Werkstoffkonzept für Hochdruckpumpen für den Meerwassereinsatz bis 50 °C
Da das verwendete Wasser hohe Chloridgehalte aufweist und Partikel bis zu einer Filtrationsgrenze von 350 um enthalten kann, setzt KAMAT konsequent auf massive, hochfeste Werkstoffe statt defekt-anfälliger Oberflächenbeschichtungen:
- Einteiliger Duplex-Edelstahl-Pumpenkopf: Das gesamte Pumpenkopfgehäuse ist aus einem Stück hochfestem Edelstahl geschmiedet und geröntgt. Es bietet vollständige Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion durch Meerwasser. Die Dichtungsanzahl ist minimiert.
- Vollkeramik-Plunger: Die eingesetzten Plunger bestehen aus massiver Vollkeramik. Sie zeichnen sich durch extreme Verschleißfestigkeit gegenüber abrasiven Feststoffen im Wasser aus, leiten kaum Wärme und benötigen keine zusätzliche Kühlung oder Schmierung.
- Dichtungssystem ohne Externe Schmierung: Die selbsteinstellende KAMAT-Plungerdichtung arbeitet als wartungsfreies Cartridge-System von 0bar bis zum maximalen Betriebsdruck vollständig ohne externe Schmierstoffe, wodurch auch eine Verunreinigung des Mediums ausgeschlossen ist.
- Seewasserbeständige Sicherheitsventile: Das direkt auf dem Skid installierte Vollhub-Federsicherheitsventil ist ebenfalls in Duplex-Qualität ausgeführt und sichert das System über den maximalen Strömungsquerschnitt gegen unzulässige Drucküberschreitungen ab.
Reduzierte Lebenszykluskosten durch modulares Engineering
Für den Betreiber im Nahen Osten sind die Total Cost of Ownership (TCO) ein entscheidendes Investitionskriterium. Das mechanische Design der KAMAT-Aggregate minimiert Stillstandzeiten im Feld: Dank der horizontalen Bauweise und des durchdachten Kopfdesigns kann jedes Innenteil der Pumpe (Ventile, Dichtungen, Plunger) direkt vor Ort getauscht werden, ohne dass der schwere Pumpenkopf oder das Getriebegehäuse demontiert werden müssen.
Das integrierte Untersetzungsgetriebe verfügt über eine leise laufende Doppelschrägverzahnung. Diese Konstruktion verhindert das Entstehen axialer Kräfte, schützt die Kurbelwellenlager vor ungleichmäßiger Belastung und ermöglicht eine hocheffiziente Kraftübertragung bei minimaler Wärmeentwicklung.
Weiterführende Informationen: Sie planen die Projektierung von Prüfständen oder suchen Hochdrucksysteme für raue Umgebungsbedingungen? Detaillierte technische Auslegungen und modulare Optionen finden Sie auf unserer Fachseite zur Druckprüfung.
