Sicher auf See
Ex-Lösungen von R. STAHL
Die Öl- und Gasförderung aus Lagerstätten unter Wasser ist auf ein großes Spektrum an explosionsgeschützten Komponenten, Systemen und Lösungen auf See und an der Küste angewiesen. Sie dienen ganz unterschiedlichen Aufgaben, die von der Förderung und Separation fossiler Brennstoffe bis hin zu Produktion und Lagerung transportfähiger Erzeugnisse reichen können. Diese erfolgt teilweise noch vor Ort auf schwimmenden Plattformen. In diesem Umfeld sind Anlagen vom Offshore-Kran bis hin zur Pipeline auf das Festland anzutreffen. Bei deren Ausstattung sind meist ex-geschützte Steuerungsschränke, Energieverteilungskästen und andere Einheiten erforderlich. R. STAHL zählt zu den wenigen Branchenspezialisten, die ein umfassendes Portfolio und eine breite Expertise für den maritimen Öl- und Gas-Sektor und die angrenzenden Bereiche bieten können.
Explosionsgeschützte Ausrüstung für den maritimen Öl- und Gas-Sektor
Typische Anwendungen und Anlagen in der Öl- und Gas-Industrie stellen eine Vielfalt an Anforderungen. Diese lassen sich an einer Reihe konkreter technischer Lösungen veranschaulichen, die auch unterschiedliche Besonderheiten und Lösungsansätze im Explosionsschutz deutlich machen. Der folgende Rundblick stellt Steuerungen für ein Mehrphasenpumpensystem, die Separatorsteuerung zur Medienaufbereitung, die Kransteuerung sowie die Energieverteilung einer Rohrbegleitheizung vor. Zudem stellt der Rundblick umfangreiche Schaltschrankaufbauten vor, die Motorsteuerungen und weitere elektrische Ausrüstungen für das Anlegersystem einer der weltweit größten schwimmenden Produktionsplattformen (FPSO) im Gelben Meer beinhalten.
Steuerungsgehäuse für Pumpensystem
Zu den typischen Offshore-Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie gehört die Hochdruckförderung von Mehrphasenmedien. Ein Gemisch aus Gas oder Öl, Wasser, Sand- und Schlammanteilen wird mit speziell ausgelegten Pumpensystemen gefördert, deren Steuerungen auf eine sowohl ex-geschützte als auch dem maritimen Klima gegenüber unempfindliche Oberfläche angewiesen sind. Dies kann neben geeigneter Materialbeschaffenheit oft auch eine besondere Gehäusebeschichtung erfordern. Um unter Berücksichtigung von Spezifikation und Einbauten eine optimale Gesamtlösung zu erreichen, kann R. STAHL zum Beispiel in Form der CUBEx-Serie auf eine breit aufgestellte Gehäusebaureihe zurückgreifen.
Ex-geschützte Separatorsteuerung
Geförderte Gemische beispielsweise aus Öl, Wasser und Feststoffen müssen sauber getrennt werden – erstens um wertvolle Stoffe von unbrauchbaren Substanzen zu scheiden, zweitens um Umweltschutzanforderungen zu erfüllen. Dazu werden je nach Medienmenge und -konsistenz Pumpen und Separatoren ganz unterschiedlicher Leistungsstufen eingesetzt. R. STAHL kann für die erforderliche Elektrotechnik den Explosionsschutz sicherstellen und dem Anlagenbauer ein umfassendes Produkt-, Lösungs- und Dienstleistungsspektrum anbieten.
Offshore-Kran in Wind und Wetter
Viele Bohrplattformen sind mit einem Offshore-Lastkran ausgestattet, der zum Beispiel beim Be- und Entladen von Versorgungsschiffen zum Einsatz kommt. Diese Aufbauten samt der zugehörigen – direkt integrierten oder in der Nähe installierten – Elektrotechnik sind der Witterung noch stärker ausgesetzt als viele andere technische Ausrüstung im Offshore-Umfeld. Gerade hier ist deshalb der Schutz vor widrigen Umgebungsbedingungen besonders wichtig. Fahr- und Hubwege erfordern leistungsfähige und präzise Steuerungen sowie weitere Automatisierungstechnik.
Als explosionsgeschützte Systemlösung eignet sich zum Beispiel eine Ex-d-Gehäusekombination mit Wandrahmen und Zulassung für den erweiterten Umgebungstemperaturbereich. Sie lässt sich auf mehreren Ebenen bestücken; wodurch jedes einzelne Druckgehäuse optimal genutzt werden kann. Passende Ex-e-Anschlussräume bieten die Möglichkeit, die Zu- und Abgangskabel auf entsprechend zugelassene Klemmen aufzulegen. Dies gewährt ein Höchstmaß an Komfort bei Anschluss und Inbetriebnahme der Steuerung am Einsatzort.
Standardmäßig besteht die Möglichkeit, die Gehäusetür der Druckräume als zusätzliche Montageebene zu nutzen. Im Gehäusekörper geht so kaum Platz für die wesentliche Steuerungstechnik verloren. Mit speziellen Aderleitungsdurchführungen lassen sich optional mechanische Funktionen nach außen koppeln. R. STAHL bietet zudem eine Vielzahl geeigneter Automatisierungsbausteine, wie Sicherheitsbarrieren und Trennstufen, an, die optimale Schnittstellen zum jeweils nachgeschalteten Ex-i-Stromkreis schaffen können. Nahezu jeder eigensicher ausgeführte Sensor oder Aktor lässt sich auf diesem Weg an eine Steuerung anbinden.
Energieverteilung für Rohrbegleitheizung
Um den reibungslosen Transport von Öl und Gas über eine Pipeline zu gewährleisten, ist in vielen Fällen eine Begleitheizung erforderlich, um im Rohr eine günstige Temperatur zu halten oder herzustellen. Zur Versorgung solcher Heizungen werden Transformatoren an einer Ringleitung betrieben, die an fast jeder Stelle in der Anlage hohe Kurzschlussströme liefern. Genau diese bringen für den Explosionsschutz der Energieverteilungen besondere Anforderungen mit sich, da sich die Systeme bei diesen hohen Belastungen stark erwärmen. Auch hierfür hat R. STAHL eine passende Lösung im Programm.
Ex-Schaltschranksysteme für Plattform-Anleger
Ähnlich wie beim Offshore-Lastkran beeinflussen auch bei einem Soft Yoke Mooring System (SYMS) – dem Anlegersystem für eine schwimmende Produktions- und Verladeplattform – die besonders anspruchsvollen Anforderungen die Auslegung ex-geschützter Schaltschranksysteme. In der Bohai-Bucht im Gelben Meer macht eine der weltweit größten FPSO Plattformen (Floating Production, Storage and Offloading) mit Speicherplatz für 1,8 Millionen Barrel Öl an einem im Meeresgrund verankerten Anlegerturm fest.
Der unbemannte Turm, die FPSO-Insel und die Soft Yoke, (der Verbindungsbügel zwischen beiden) sind mit einer Reihe elektrischer Komponenten und Systeme ausgestattet. Zu diesen zählen vor allem Motorsteuerungen, Energieverteilungen und Transformatoren. Eine geeignete Lösung zu deren explosionsgeschützter Unterbringung realisierte R. STAHL mit Schranksystemen auf Basis modularer Gehäuse der CUBEx-Baureihe.
Begehbare Kabinen mit erheblichem Platzbedarf waren nicht erforderlich. Die erforderliche Steuerungs-, Versorgungs- und Sicherheitstechnik ließ sich in jeweils einen Schaltschrank für alle drei Installationsplätze integrieren. Vor allem für den Schrank auf dem Anlegerturm waren die kompakten Abmessungen angesichts der räumlichen Gegebenheiten wichtig.
Zum Schutz vor der aggressiven Umgebungsatmosphäre ist der Außenschrank komplett aus Edelstahl gefertigt. Das gewährleistet eine lange mechanische Standzeit des Systems. Im Inneren befindet sich eine Reihe an Gehäusen gemäß der Schutzart Ex d, diverse Edelstahl-Klemmenkästen in erhöhter Sicherheit (Ex e) und Energieverteilungen als Zündschutzartenkombination (Ex de). Bestückt sind die Schränke außerdem mit einer Ex-Heizung und explosionsgeschützter Beleuchtung.
Fazit
Technische Anlagen in der Öl- und Gasförderung vor der Küste und auf See sind auf ex-geschützte Steuerungssysteme, Energieverteilungen etc. angewiesen. Diese sollten von sachkundigen Branchenspezialisten ausgelegt, projektiert und geliefert werden. Anwendungsgerechte Lösungen setzen ein umfassendes und flexibles Sortiment passender elektrischer Komponenten, ein möglichst modulares Gehäuse-Programm, tiefgehendes Ex-Schutz-Know-how sowie Vertrautheit mit der jeweiligen Branche voraus. So kann sowohl eine sichere als auch funktional durchdachte Anordnung kombinierter Systemgehäuse sicher gestellt werden. Das umfangreiche Portfolio und langjährige Erfahrungen im Öl- und Gasgeschäft machen R. STAHL zu einem geeigneten Partner für die Ex-Schutz-Ausstattung der gesamten Bandbreite branchenspezifischer Anlagentechnik zum Beispiel im maritimen Umfeld.
