Wie Sie kostenintensive Turbinenausfälle vermeiden und die Betriebszeit maximieren

Dampfturbinen-Filtration: Turbinenöl pflegen statt wechseln

Wie Sie kostenintensive Turbinenausfälle vermeiden und die Betriebszeit maximieren

Dampfturbinen-Filtration: Turbinenöl pflegen statt wechseln

Dampfturbinen-Filtration ist ein Muss, wenn Sie …

  • Turbinenstopps infolge von Komponentenausfall / -fehlfunktion vermeiden möchten, da Sie viel Geld kosten.

  • klebrige und schlammige Ablagerungen an Ventilen, Kühlern, Pumpen, Lagern und Hauptstromfiltern minimieren möchten.

  • frühzeitigen Verschleiß vermeiden und die Lebensdauer Ihrer Turbinenkomponenten maximieren wollen.

  • kurze Ölstandzeiten und damit frühzeitige Ölwechsel satt haben und mehr aus Ihrem Turbinenöl herausholen wollen.

Ihre Lösung: CJC® Dampfturbinenfilter. Erzielen Sie anwendungsgerechte Ölreinheiten für optimalen Anlagenschutz — schnell, effizient und kostenoptimal.

Herausforderung

Schmiersysteme und Hydraulik-Regelsysteme von Dampfturbinen sind einem hohen Wassereintragsrisiko eingesetzt. Durch heißen Wasserdampf, der durch die Labyrinthdichtungen eindringt sowie Kondenswasser aufgrund von Temperaturschwankungen steigt der Wassergehalt im Öl und die Bildung von Schmierstoff-Wasser-Emulsionen ist möglich. Wasser und Verschleißpartikel lassen den Schmierstoff rasch altern (Ölzerfall, Additivverlust), wodurch Ablagerungen entstehen. Schäden und Ausfälle sind die Folge und sorgen für Unterbrechungen in der Stromerzeugung, die Vertragsstrafen mit sich bringen können.

Bei der zentralen Schmierölversorgung werden alle Schmierstellen und die Hydraulik-Regler mit demselben Schmierstoff geschmiert. Aufgrund der engen Toleranzen in dem hochsensiblen und komplexen Hydrauliksystem muss der Schmierstoff so sauber, trocken und frei von Oxidationsprodukten wie möglich sein. Ein Wechsel der großvolumigen Ölfüllungen ist mit hohem Zeit- und Kostenaufwand verbunden

Bei einem separaten Hydraulik-Regelsystem kommen oft schwerentflammbare Hydraulikflüssigkeiten (typisch Phosphorsäureester, HFD-Fluide, Öle auf Sojabasis) zum Einsatz. Bei einer Verunreinigung mit Wasser zerfallen jedoch Fluide auf Esterbasis durch Hydrolyse. Die Moleküle spalten sich in ihren ursprünglichen Alkohol- und Säure-Anteil auf, wodurch das Fluid unbrauchbar wird.

Schäden und Folgen durch verunreinigtes und frühzeitig alterndes Turbinenöl

Fluidpflege und Filtration in Hydrauliksystemen, Ablagerungen in Kühlern vermeiden
Fluidpflege und Filtration in Hydrauliksystemen, Ablagerungen in Kühlern vermeiden
Fluidpflege und Filtration in Hydrauliksystemen, Varnish an Ventilen vermeiden
Fluidpflege und Filtration in Hydrauliksystemen, Ablagerungen in Kühlern vermeiden
Fluidpflege und Filtration in Hydrauliksystemen, Ablagerungen in Kühlern vermeiden
Fluidpflege und Filtration in Hydrauliksystemen, Ablagerungen in Tank vermeiden
Fluidpflege und Filtration in Hydrauliksystemen, Hauptstromfilter verstopft mit Varnish-Ablagerungen

Der heiße Dampf führt zu hohen Temperaturen, wodurch das Turbinenöl thermisch stark belastet und Oxidationsprozesse beschleunigt werden. Die entstehenden Abbauprodukte fällen insbesondere in Belastungszonen, stehenden Bereichen oder engen Passagen im Schmier- und Steuerölsystem aus. Harz- und schlammartige Ablagerungen (Varnish) entstehen an Ventilen, Lagern, Wärmetauschern, in Rohrleitungen und im Tank. Säuregehalt und Ölviskosität steigen. Verunreinigungen wie Wasser und metallische Verschleißpartikel erhöhen die Geschwindigkeit der Öloxidation zusätzlich. Wichtige Additive für Verschleiß-, Korrosions- und Oxidationsschutz werden frühzeitig verbraucht, ausgeschwemmt oder dysfunktional gemacht, wodurch sich die Restlebensdauer des Öls verkürzt.

Häufige Ölwechsel, hoher Wartungsaufwand und Turbinenausfälle sind die Folge.

Die Varnishneigung des Öls als Indikikator für die Bildung von Ablagerungen wird mittels MPC-Test gemessen. Empfohlen wird ein MPC-Wert < 10. Mit einem CJC® Dampfturbinenfilter wird dieser Wert schnell und leicht erreicht und sogar übertroffen.

Die Verunreinigung mit Wasser ist eine der Haupt-Herausforderungen bei Dampfturbinen. Turbinenöl für Dampfturbinen besitzt zwar ein gutes Wasserabscheidevermögen, welches aber durch polare Verunreinigungen, Schwebstoffe sowie Oxidationsprozesse und dem damit einhergehenden Additivverbrauch mit der Zeit verloren geht.

Liegt das Wasser emulgiert im Turbinenöl steigt das Risiko der Dampfblasenbildung. Schon durch Reibungswärme kann sich der Aggregatzustand der Wassermoleküle im Öl sehr schnell und plötzlich ändern. Da Dampf 1000-mal mehr Volumen beansprucht und die Transformation viel Energie freisetzt, wird das Öl verdrängt und es kann zum Abreißen des Schmierfilms kommen. In engen Kontakt- und Reibungszonen mit Druckschwankungen, implodieren die Blasen bei Druckanstieg (Kavitation). Geschieht dies in der Nähe von Oberflächen reißt der Schmierfilm ab, Metall trifft direkt auf Metall mit erosionsartigem Materialabtrag und Mikro-Pittings zur Folge.

Wasser führt aber auch zur Wasserstoff-Korrosion. Schäden an den Metalloberflächen und scharfe Kanten entstehen, aus denen sich harte, höchst abrasive Rostpartikel lösen können und den Ölkreislauf kontaminieren. Treffen Partikel auf korrodierte Flächen, werden zusätzlich Partikel freigesetzt. Wasser und Säuren (Öloxidation, Hydrolyse bei Estern) zusammen sind hochkorrosiv.

Turbinenöl von Dampfturbinen sollte so trocken wie möglich gehalten werden, z. B. mit Hilfe unserer CJC® Dampfturbinenfilter.

Aufgrund der engen Toleranzen und geringen Spaltmaße in den hochsensiblen und stark beanspruchten Schmier- und Hydraulik-Regelsystemen verschleißen Lager und Ventile bereits durch kleinste Partikel. Partikel entstehen durch Verschleiß oder werden aus der Umgebung in das Ölsystem eingetragen. Selbst Frischöl mit einer typischen ISO Klasse von 19/17/11 entspricht nicht der Reinheit, die für Schmier- und Hydraulik-Regelsysteme von Dampfturbinen spezifiziert wird. Zirkulieren Partikel erst einmal im Ölsystem entsteht eine Kettenreaktion des Verschleißes: Partikel generieren immer neue Verschleißpartikel und an den klebrigen Ablagerungen an Lagern und Ventilen bleiben Partikel haften, wodurch ein Schmirgeleffekt entsteht, der den Verschleiß weiter rapide beschleunigt.

Für eine längere Lebensdauer von Ventilen wird von MOOG z. B. eine Ölreinheitsklasse von 16/14/11 gemäß ISO 4406 empfohlen. Mit einem CJC® Dampfturbinenfilter erzielen Sie Reinheitsklassen bis ISO 12.

Wasser, Partikel, Oxidationsprodukte und der Anstieg der Viskosität verschlechtern das Luftabscheidevermögen des Öls. Luftblasen im Turbinenöl steigen schlechter auf und können das Öl nur schwer verlassen. Schaumbildung und Mangelschmierung sind mögliche Folgen.

Durch Emulsionsbildung und Öloxidationsprozesse kann die Viskosität steigen, was höhere Zugkräften innerhalb des Systems und einen höheren Energieverbrauch zur Folge hat. Steigt die Viskosität zu stark an kann es zum Abreißen des Schmierfilms und somit zum Kontakt der Oberflächen kommen und damit zu erhöhtem Verschleiß. Schon eine Änderung um +/- 5-10 % ist kritisch sein bei Turbinenöl.

Besonderheiten bei HDF-Fluiden auf Ester-Basis, z. B. Phosphorsäureester:

Hier führen Wasseranteile zur Hydrolyse des Esters, die Viskosität sinkt und das Fluid wird dünnflüssiger und verliert seine Schmierfähigkeit.
Phoshorsäureester bietet zwar eine sehr gute Viskositäts- und Oxidationstabilität, aber Wasser und hohe Temperaturen (heißer Dampf) führen zur Aufspaltung der Ester-Moleküle in ihren Alkohol- und Säure-Bestandteil. Der Säuregehalt im Fluid steigt (TAN). Mit fortschreitender Hydrolyse erfolgt auch der weitere Zerfall des Esters immer schneller. Das hohe Risiko von Säure-Korrosion und der Verlust der Schmierwirkung machen das Fluid unbrauchbar.

Da CJC® Dampfturbinenfilter Wasser und Säuren eliminieren, lässt sich die Hydrolyse des Ester signifikant verlangsamen, die Schmierfähigkeit bleibt erhalten und Korrosion und Verschlammung wird vorgebeugt.

Ihre Lösung: effiziente Dampfturbinen-Filtration

Effiziente Dampfturbinen-Filtration bedeutet Wasser, Oxidationsrückstände (Varnish, Säuren) und Partikel kontinuierlich aus dem Turbinenöl zu entfernen (24/7). Denn Fakt ist, nur mit dauerhaft trockenem und sauberem Turbinenöl …

  • sorgen Sie für optimalen Anlagenschutz und einen schnelleren Return on Investment.

  • minimieren Sie Ausfallrisiko, Reparaturkosten und Wartungsaufwand.

  • vermeiden Sie Vertragsstrafen durch Störungen in der Stromerzeugung.

  • optimieren Sie die hydraulische Steuerung.

  • machen Sie Ihr Turbinenöl langlebiger und reduzieren zu entsorgende Altölmengen.

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Geringerer Ölverbrauch

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Weniger Wartungsaufwand

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Höhere Zuverlässigkeit

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Bessere Ressourcennutzung

CJC® Dampfturbinenfilter zur effizienten Reinigung und Pflege von Turbinenöl 

Der Wassergehalt in Ihrem Turbinenöl steigt immer wieder schnell an, erreicht schnell hohe Oxidationsraten und Säurezahlen und/oder ist mit Feststoffen verunreinigt? Aufgrund von Ablagerungen müssen Sie Lager, Ventile, Wärmetauscher und Druckfilter häufig wechseln oder reinigen? Dann ist der CJC® Dampfturbinenfilter genau die richtige Lösung für Ihre Dampfturbine. Innerhalb kürzester Zeit sorgt er für höchste Ölreinheiten — optional dokumentierbar über unsere CJC® Condition Monitoring Systeme. Extrem hohe Filterkapazitäten und Abscheideleistungen machen ihn zu einer sicheren und kostenoptimalen Lösung.

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Das eigene Pumpenaggregat ermöglicht die Installation in einem separaten Kreislauf (Nebenstrom) und somit die kontinuierliche Tiefenfiltration und Pflege des Turbinenöls (24/7). Die Zahnradpumpe saugt das Turbinenöl von dem tiefsten Punkt des Tanks an. Der Rücklauf erfolgt drucklos in der Nähe der Saugpumpe, damit das Schmiersystem und Hydraulik-Regelsystem stets mit dem sauberen Öl versorgt wird.

Der CJC® Gasturbinenfilter entfernt alle Verunreinigungen:

Wasser – freies, emulgiertes und gelöstes

Wassergehalt auf < 100 ppm minimieren — weit unterhalb der Sättigungsgrenze.

Oxidationsprodukte (Varnish, Sludge)

MPC-Wert dauerhaft < 5 senken und langanhaltend stabile Oxidationsrate erzielen.

Partikel

Reinheitsklassen bis ISO 12 erzielen.

Säuren

Säuren absorbieren / neutralisieren und vorbeugen für eine dauerhaft stabile Säurezahl (TAN).

CJC® Feinfilterpatronen sind Tiefenfilter mit einer Filterfeinheit von 3 µm absolut und einer Rückhalterate bis < 1 µm. Der Volumenkörper aus feinsten zahllos verästelten Fasern bietet eine äußere und zusätzliche innere Oberfläche — von 120 bis 150 m² pro Gramm — und ermöglicht so eine extrem hohe Schmutzaufnahmekapazität – je höher, desto länger sind die Filterstandzeiten.

Fakt ist, unsere Schmutzaufnahmekapazitäten sind marktführend.

CJC® Dampfturbinenfilter sind optional mit Sensoren für das automatische Online-Monitoring des Filter- und Ölzustands ausstattbar. In Abhängigkeit von dem gewählten System können Sie bis zu neun Sensoren auswählen — ob für Ölfeuchte, Öltemperatur, Partikel (4—250 µm), Verschleißpartikel (40—1.000 µm), Oxidationsrate, Filterdruck und/oder Ölsystem-Auslastung. Grenzwerte und Warnmeldungen lassen sich konfigurieren, damit Sie frühzeitig bei Abweichungen vom Normalzustand entgegenwirken zu können.
Unsere Ölzustandssensoren liefern detaillierte Echtzeit-Daten und ermöglichen durch die hohe Datendichte Rückschlüsse auf den Öl- und Turbinenzustand.
Unsere intuitiv bedienbaren Cloud-Applikationen sorgen für eine übersichtliche Visualisierung der Sensordaten. In der Premium-Version helfen Ihnen hochentwickelten Algorithmen bei der automatisierten Datenauswertung und Interpretation. Ideal für kritische Dampfturbinen, bei denen ein Ausfall schnell kostenintensive Folgen hat. Optional lassen sich die Sensordaten über verschiedenste Schnittstellen in Ihr eigenes System transferieren.

CJC® Dampfturbinenfilter für Schmiersystem und Hydraulik-Regelsystem

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Lassen Sie uns ins Gespräch kommen: über Ihre Dampfturbine, Ihr Turbinenöl und die spezifischen Herausforderungen. Wir filtrieren jedes Öl. Dabei spielt es keine Rolle, ob Sie Mineralöle, synthetische Fluide oder schwerentflammbare Hydraulikflüssigkeiten einsetzen. Wir maximieren mit Ihnen die Lebensdauer Ihrer Schmierstoffe und die der ölgeschmierten Komponenten.

Erhalten Sie ein persönliches Beratungsgespräch und ein unverbindliches Angebot über einen CJC® Dampfturbinenfilter zur effizienten Ölpflege.

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Schreiben Sie uns oder rufen Sie uns an.

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Das sagen unsere Kunden

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„Seit 2 Jahren setzen wir uns nachdrücklich für CJC® Nebenstromfilter ein. Diese Filter entfernen effizient Varnish und stellen eine hohe Reinheit des im Betrieb befindlichen Öls sicher, was für uns Zuverlässigkeitsingenieure von zentraler Bedeutung ist. Darüber hinaus ermöglichen sie eine schnelle Reinigung und Befüllung des Ölsystems nach der Montage, was wiederum unsere Projekt- und Betriebsmitarbeiter sehr schätzen. […] Die Reinigungszeit wird erheblich verkürzt, da keine Notwendigkeit mehr besteht externe Dienstleister zu beauftragen und teure Filtergeräte anzumieten. Allein die Zeitersparnis bei der Inbetriebnahme einer neuen Turbine war Grund genug für unsere Kaufentscheidung.“ 

Zum Praxisbericht – Dampfturbosatz

Zuverlässigkeitsingenieur, Erdölraffinerie
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„Der CJC® Dampfturbinenfilter hat im Nebenstrom herausragende Ergebnisse erzielt. Es ist eine zusätzliche Installation in einem separaten Kreislauf, die schnell armotisiert hat, da es wir weniger mechanische Ausfälle haben und weniger Öl- und Filterwechsel bei den Systemfiltern durchführen müssen. Wir haben zwei weitere CJC® Nebenstromfilter an unseren 400-Liter-Hydrauliksystemen installiert, um auch dort Wartungsaufwand, Zeit und Geld zu sparen. Ich kann
diese Filtersysteme wärmstens empfehlen.“ 

Zum Praxisbericht – Dampfturbine

Instandhaltungsleiter, SIRUSA Abfallverwertungsanlage
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„Das Turbinenschmieröl meiner Dampfturbinen #2 und #3 war noch nie so sauber.“ 

Zum Praxisbericht – Dampfturbine

Mechanischer Supervisor, Kraftwerk, Irland
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„Wir sind mit der Leistung äußerst zufrieden. Die Pflege des Öls im Nebenstrom ist äußert effektiv bei unserer Dampfturbine. Die Schmiereigenschaften werden durch das Entfernen der Verunreinigungen (Partikel, Wasser) nachhaltig bewahrt. Wir werden auch an unseren beiden Gasturbinen je ein CJC® Ölpflegesystem installieren, um Oxidationsprodukte und Verschleißpartikel zu entfernen, die von den Systemfiltern nicht zurückgehalten werden.“ 

Zum Praxisbericht – Dampfturbine

Maintenance Superintendent, STORA ENSO, Papierfabrik

Unsere Praxisberichte

Überzeugende Praxisberichte aus Anwendersicht erwarten Sie. Erfahren Sie von welchen Vorteilen unsere Kunden profitieren und wie Sie diese mit CJC® erreicht haben — einfach, schnell und kostenoptimal.

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