Einführung
Die Öl- und Gasverarbeitungsindustrie der Ukraine zeichnet sich durch komplexe technologische Prozesse aus, die unter Bedingungen hoher Temperaturen (bis zu 400 °C), Druck (bis zu 50 bar) und aggressiven Umgebungen ablaufen. Kritische Ausrüstungselemente, darunter SKF 6019-Z-Lager, gewährleisten die Kontinuität der Produktionsprozesse in Kompressorstationen, Pumpeinheiten und Destillationssystemen gemäß den Anforderungen von DSTU GOST 520:2015.
Einfache Ausrüstung in Ölraffinerien kostet zwischen 15.000 und 45.000 Euro pro Stunde, sodass eine strategische Wartungsplanung für die wirtschaftliche Leistungsfähigkeit des Unternehmens von entscheidender Bedeutung ist.
Kritische Komponenten
Das SKF-Lager 6019-Z (Innendurchmesser 95 mm, Außendurchmesser 145 mm, Breite 24 mm) bezieht sich auf Radialkugellager mit einseitiger Metallabschirmung gemäß ISO 15:2011. In der Ölraffinerieindustrie wird diese Komponente verwendet in:
- Rohöl-Kreiselpumpen (Arbeitsdruck bis 25 bar)
- Kühlturmventilatoren (Drehzahl bis 1.800 U/min)
- Untersetzungsgetriebe von Förderanlagen (Übersetzung 1:15-1:40)
- Gasrezirkulationskompressoren (Temperatur bis 180°C)
Zugehörige Komponenten, die in einem Komplex arbeiten:
- Dichtungen Freudenberg 95x120x12 BASL (Konformität EN 12756-2:2018)
- Flender RUPEX RWN 128 Kupplungen (Nenndrehmoment 1.600 Nm)
- Shell Gadus S2 V220AD 2 Fett (Einsatzbereich -30°C bis +120°C)
- Paulstra 512039 Schwingungsisolatoren (Belastung bis 150 kg)
- Temperatursensoren PT100 Klasse A (Genauigkeit ±0,15°C)
Typischer Anlagenaufbau
Der technologische Prozess einer Ölraffinerie umfasst die folgenden Hauptphasen:
- Rohstoffaufbereitung - Elektrohydratoren mit Pumpeneinheiten, wobei SKF 6019-Z in Antriebsmotoren mit einer Leistung von 75-132 kW eingesetzt wird
- Atmosphärische Destillation - Rektifikationskolonnen mit Rezirkulationspumpen (Temperatur 350°C, Druck 1,5 bar)
- Vakuumdestillation – Vakuumerzeugungseinheiten mit Lagerbaugruppen in Rotationskompressoren
- Katalytische Reformierung - Umlaufwasserstoffkompressoren (Druck bis 35 bar)
- Hydrocleaning – Hochdruckpumpen mit Arbeitsdruck bis 80 bar
Lager befinden sich an kritischen Punkten jeder technologischen Verbindung und gewährleisten die Zuverlässigkeit rotierender Geräte gemäß API 610 11. Ausgabe.
Fehlermodi und Auswirkungen von Ausfallzeiten
Die statistische Analyse von Lagerausfällen in der Ölraffinerieindustrie zeigt die folgenden Hauptursachen:
| Fehlertyp | Häufigkeit (%) | MTBF (Stunden) | Ausfallkosten (€/Stunde) |
|---|---|---|---|
| Ermüdungszerstörung von Gleisen | 35 | 12.000 | 28.500 |
| Schmierstoffverunreinigung | 25 | 8.500 | 22.000 |
| Überhitzung (über 95°C) | 20 | 6.200 | 35.200 |
| Falsche Montage | 15 | 4.800 | 18.500 |
| Korrosion | 5 | 15.500 | 31.800 |
Ungeplante Ausfallzeiten von Kompressoranlagen sind am teuersten, da die technologische Linie vollständig angehalten werden muss und Produkte in einer Menge von bis zu 450 Tonnen/Tag verloren gehen.
Strategien der präventiven und vorausschauenden Wartung
Vorbeugende Wartung
Zu den regulatorischen Arbeiten gemäß DSTU ISO 14224:2018 gehören:
- Lagerwechsel alle 8.000 Betriebsstunden
- Monatliche Vibrationskontrolle (zulässiger Wert bis 4,5 mm/s RMS)
- Wöchentliche thermografische Kontrolle (kritische Temperatur 85°C)
- Ölwechsel alle 2.000 Stunden (Volumen 0,8–1,2 l pro Lagereinheit)
Kosten für vorbeugende Wartung: 3.200 €/Jahr pro Lagerbaugruppe
Vorausschauende Wartung
Implementierung von Zustandsüberwachungssystemen gemäß ISO 13374-1:2003:
- Schwingungsüberwachung mit IEPE-Sensoren (Bereich 0,5-10.000 Hz)
- Analyse des Spektrums bei den Frequenzen 1x, 2x, 3x Rotationsfrequenz
- Überwachung der Temperatur von Lagereinheiten in Echtzeit
- Analyse von Verschleißtrends mithilfe der Hüllkurvenerkennungstechnologie
Wirtschaftlichkeit der vorausschauenden Wartung:
- 45 % Reduzierung ungeplanter Ausfallzeiten
- Erhöhung zwischen Reparaturzeiträumen um 25 %
- 20 % Reduzierung der Ersatzteilkosten
- ROI des Überwachungssystems: 2,8 in 18 Monaten
Fallphase
Situation: JSC „Ukrtatnafta“, Krementschuk – Ausfall des SKF 6019-Z-Lagers in der Umwälzpumpe der atmosphärischen Destillationsanlage mit einer Kapazität von 180 m³/h.
Das Problem
Am 15. März 2023 verzeichnete das Schwingungsüberwachungssystem einen ungewöhnlichen Anstieg der Schwingungen von 2,1 auf 7,8 mm/s RMS in 4 Betriebsstunden. Die Temperatur der Lagereinheit stieg von 78 °C auf 94 °C. Die Spektralanalyse ergab Spitzen bei Frequenzen von 145 Hz und 290 Hz, die Defekten im Innenring des Lagers entsprachen.
Die Lösung
Das Notfallaustauschprotokoll wird angewendet:
- Anhalten des Geräts für 30 Minuten mit allmählicher Verringerung der Drehzahl
- Demontage des beschädigten Lagers mittels hydraulischem Abzieher (Druck 200 bar)
- Kontrolle der Wellengeometrie (Toleranz ±0,02 mm) gemäß GOST 25142-82
- Einbau neuer SKF 6019-Z vorgewärmt auf 80°C
- Nachfüllen von Shell Gadus S2 V220AD 2 Schmierstoff (Menge 1,1 l)
- Auswuchten des Rotors (Restgrat < 0,1 mm)
Das Ergebnis
- Reparaturzeit: 6 Stunden
- Kosten für Ersatzteile: 485 €
- Leerlaufverluste: 132.000 €
- Vibration nach der Reparatur: 1,8 mm/s RMS
- Geschätzte Lebensdauer: 14.000 Stunden
Ersatzteilmanagement
Lagerbestandsstrategie
Die optimale Bestandsverwaltungsstrategie basiert auf der ABC-Analyse und der RCM-Methodik (Reliability Centered Maintenance):
| Ausrüstungskategorie | Versicherungsmarge (Stk.) | Lieferzeit (Tage) | Kritikalität |
|---|---|---|---|
| Hauptpumpen | 2-3 | 5-7 | A |
| Hilfsmechanismen | 1-2 | 10-14 | B |
| Backup-Ausrüstung | 1 | 21-30 | C |
Kriterien für die Lieferantenauswahl
Der Lieferant von SKF 6019-Z-Lagern wird nach folgenden Parametern ausgewählt:
- ISO 9001:2015 und UkrSEPRO-Zertifizierung
- Verfügbarkeit der technischen Dokumentation auf Ukrainisch
- Die Gewährleistungsfrist beträgt mindestens 24 Monate
- Die Lieferzeit beträgt maximal 7 Werktage
- Möglichkeit einer Notfalllieferung innerhalb von 48 Stunden
- Technischer Support rund um die Uhr
Der jährliche Bedarf ukrainischer Ölraffinerien an Lagern des Typs 6019-Z beträgt etwa 480 Einheiten im Wert von 234.000 Euro
Schlussfolgerungen
SKF 6019-Z-Lager sind wichtige Komponenten von Öl- und Gasverarbeitungsanlagen, die unter hohen Belastungen und Temperaturen betrieben werden. Der effektive Betrieb dieser Komponenten erfordert einen umfassenden Ansatz, der eine qualitativ hochwertige Installation, regelmäßige Wartung und Überwachung des technischen Zustands umfasst.
Durch die Implementierung der vorausschauenden Wartung können Sie die Betriebskosten um 30–40 % senken und die Gesamtanlageneffizienz (OEE) auf 87–92 % steigern. Strategisches Ersatzteilmanagement minimiert das Risiko ungeplanter Ausfallzeiten.
Um eine zuverlässige Versorgung mit hochwertigen SKF 6019-Z-Lagern und zugehörigen Komponenten zu gewährleisten, empfehlen wir Ihnen, den Katalog der UNITEC-D GmbH zu konsultieren: UNITEC-D E-Katalog
Literatur
- DSTU GOST 520:2015 „Wälzlager. Allgemeine technische Bedingungen“
- ISO 15:2011 „Wälzlager – Radiallager – Randmaße“
- API 610 11. Ausgabe „Kreiselpumpen für die Erdöl-, Petrochemie- und Erdgasindustrie“
- DSTU ISO 14224:2018 „Öl-, Gas- und petrochemische Industrie“
- EN 12756-2:2018 „Rotary-Wellen-Lippendichtungen“
- ISO 13374-1:2003 „Zustandsüberwachung und Diagnose von Maschinen“
- GOST 25142-82 „Oberflächenrauheit. Begriffe und Definitionen“
